ホーム > 特許ランキング > セイコーエプソン株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】P2024097455
(43)【公開日】2024-07-19
(54)【発明の名称】検出装置および測定装置
(51)【国際特許分類】
A61B 5/02 20060101AFI20240711BHJP
A61B 5/1455 20060101ALI20240711BHJP
【ＦＩ】
A61B5/02 310F
A61B5/1455
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023000913
(22)【出願日】2023-01-06
(71)【出願人】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100179475
【弁理士】
【氏名又は名称】仲井 智至
(74)【代理人】
【識別番号】100216253
【弁理士】
【氏名又は名称】松岡 宏紀
(74)【代理人】
【識別番号】100225901
【弁理士】
【氏名又は名称】今村 真之
(72)【発明者】
【氏名】田尻 顕嗣
(72)【発明者】
【氏名】深川 剛史
【テーマコード（参考）】
4C017
4C038
【Ｆターム（参考）】
4C017AA09
4C017AA12
4C017AB02
4C017AC28
4C017BC08
4C017EE01
4C017FF15
4C038KK01
4C038KL05
4C038KL07
4C038KM01
4C038KY01
(57)【要約】
【課題】検出精度を向上させた、検出装置および測定装置を提供する。
【解決手段】本発明の検出装置は、生体に向けて第１波長帯を有する第１光を発光する第１発光部と、生体に向けて第１波長帯よりも長い第２波長帯を有する第２光を発光する第２発光部と、第１発光部から発光され、生体から射出された第１光を受光する第１受光部と、第２発光部から発光され、生体から射出された第２光を受光する第２受光部と、第１光を屈折させる第１光学部材と、第２光を屈折させる第２光学部材と、を備える。
【選択図】図３
【解決手段】本発明の検出装置は、生体に向けて第１波長帯を有する第１光を発光する第１発光部と、生体に向けて第１波長帯よりも長い第２波長帯を有する第２光を発光する第２発光部と、第１発光部から発光され、生体から射出された第１光を受光する第１受光部と、第２発光部から発光され、生体から射出された第２光を受光する第２受光部と、第１光を屈折させる第１光学部材と、第２光を屈折させる第２光学部材と、を備える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
生体に向けて第１波長帯を有する第１光を発光する第１発光部と、
前記生体に向けて前記第１波長帯よりも長い第２波長帯を有する第２光を発光する第２発光部と、
前記第１発光部から発光され、前記生体から射出された前記第１光を受光する第１受光部と、
前記第２発光部から発光され、前記生体から射出された前記第２光を受光する第２受光部と、
前記第１光を屈折させる第１光学部材と、
前記第２光を屈折させる第２光学部材と、を備える、
検出装置。
前記生体に向けて前記第１波長帯よりも長い第２波長帯を有する第２光を発光する第２発光部と、
前記第１発光部から発光され、前記生体から射出された前記第１光を受光する第１受光部と、
前記第２発光部から発光され、前記生体から射出された前記第２光を受光する第２受光部と、
前記第１光を屈折させる第１光学部材と、
前記第２光を屈折させる第２光学部材と、を備える、
検出装置。
【請求項2】
前記第１光学部材の焦点距離は、前記第２光学部材の焦点距離よりも短く、
前記第１発光部と前記第２発光部とが並ぶ第１方向と交差する第２方向において、前記第１発光部から前記第１受光部までの距離は、前記第２発光部から前記第２受光部までの距離よりも短い、
請求項１に記載の検出装置。
前記第１発光部と前記第２発光部とが並ぶ第１方向と交差する第２方向において、前記第１発光部から前記第１受光部までの距離は、前記第２発光部から前記第２受光部までの距離よりも短い、
請求項１に記載の検出装置。
【請求項3】
前記第１光学部材の焦点距離は、前記第２光学部材の焦点距離よりも長く、
前記第１発光部と前記第２発光部とが並ぶ第１方向と交差する第２方向において、前記第１発光部から前記第１受光部までの距離は、前記第２発光部から前記第２受光部までの距離よりも長い、
請求項１に記載の検出装置。
前記第１発光部と前記第２発光部とが並ぶ第１方向と交差する第２方向において、前記第１発光部から前記第１受光部までの距離は、前記第２発光部から前記第２受光部までの距離よりも長い、
請求項１に記載の検出装置。
【請求項4】
前記第１発光部、前記第２発光部、前記第１受光部および前記第２受光部を保持するケース部材をさらに備え、
前記第１方向および前記第２方向に交差する第３方向に平面視して、
前記第１光学部材は、前記ケース部材の前記第１発光部が設けられる第１発光領域の少なくとも一部と重なる位置に配置され、
前記第２光学部材は、前記ケース部材の前記第２発光部が設けられる第２発光領域の少なくとも一部と重なる位置に配置される、
請求項２または請求項３に記載の検出装置。
前記第１方向および前記第２方向に交差する第３方向に平面視して、
前記第１光学部材は、前記ケース部材の前記第１発光部が設けられる第１発光領域の少なくとも一部と重なる位置に配置され、
前記第２光学部材は、前記ケース部材の前記第２発光部が設けられる第２発光領域の少なくとも一部と重なる位置に配置される、
請求項２または請求項３に記載の検出装置。
【請求項5】
前記第３方向に平面視して、
前記第１発光部および前記第１光学部材の互いの中心位置、および、前記第２発光部および前記第２光学部材の互いの中心位置の少なくとも一方は異なっている、
請求項４に記載の検出装置。
前記第１発光部および前記第１光学部材の互いの中心位置、および、前記第２発光部および前記第２光学部材の互いの中心位置の少なくとも一方は異なっている、
請求項４に記載の検出装置。
【請求項6】
前記ケース部材は、前記第２方向において、前記第１発光部と前記第１受光部との間に設けられた第１壁部と、前記第１発光部に対して前記第１壁部と反対側に設けられた第２壁部と、を有し、
前記第１光学部材および前記第２光学部材は、前記第２方向において、前記第１壁部と前記第２壁部との間に保持される、
請求項４に記載の検出装置。
前記第１光学部材および前記第２光学部材は、前記第２方向において、前記第１壁部と前記第２壁部との間に保持される、
請求項４に記載の検出装置。
【請求項7】
前記第１発光部、前記第２発光部、前記第１受光部および前記第２受光部を保持するケース部材をさらに備え、
前記第１方向および前記第２方向に交差する第３方向に平面視して、
前記第１光学部材は、前記ケース部材の前記第１受光部が設けられた第１受光領域の少なくとも一部と重なる位置に配置され、
前記第２光学部材は、前記ケース部材の前記第２受光部が設けられた第受光領域の少なくとも一部と重なる位置に配置される、
請求項２または請求項３に記載の検出装置。
前記第１方向および前記第２方向に交差する第３方向に平面視して、
前記第１光学部材は、前記ケース部材の前記第１受光部が設けられた第１受光領域の少なくとも一部と重なる位置に配置され、
前記第２光学部材は、前記ケース部材の前記第２受光部が設けられた第受光領域の少なくとも一部と重なる位置に配置される、
請求項２または請求項３に記載の検出装置。
【請求項8】
前記第３方向に平面視して、
前記第１受光部および前記第１光学部材の互いの中心位置、および、前記第２受光部および前記第２光学部材の互いの中心位置の少なくとも一方は異なっている、
請求項７に記載の検出装置。
前記第１受光部および前記第１光学部材の互いの中心位置、および、前記第２受光部および前記第２光学部材の互いの中心位置の少なくとも一方は異なっている、
請求項７に記載の検出装置。
【請求項9】
前記ケース部材は、前記第２方向において、前記第１発光部と前記第１受光部との間に設けられた第１壁部と、前記第１受光部に対して前記第１壁部と反対側に設けられた第３壁部と、を有し、
前記第１光学部材および前記第２光学部材は、前記第２方向において、前記第１壁部と前記第３壁部との間に保持される、
請求項７に記載の検出装置。
前記第１光学部材および前記第２光学部材は、前記第２方向において、前記第１壁部と前記第３壁部との間に保持される、
請求項７に記載の検出装置。
【請求項10】
前記第３方向に平面視して、前記第１光学部材の面積は前記第１受光部の面積よりも大きく、前記第２光学部材の面積は前記第２受光部の面積よりも大きい、
請求項７に記載の検出装置。
請求項７に記載の検出装置。
【請求項11】
前記生体に向けて前記第２光よりも長い第３波長帯を有する第３光を発光する第３発光部と、前記第３光を屈折させる第３光学部材と、をさらに備える、
請求項２または請求項３に記載の検出装置。
請求項２または請求項３に記載の検出装置。
【請求項12】
前記生体に向けて前記第２光よりも長い第３波長帯を有する第３光を発光する第３発光部をさらに備え、
前記第２受光部は、前記生体から射出され前記第２光学部材で屈折された前記第２光と前記第３光とを受光する、
請求項７に記載の検出装置。
前記第２受光部は、前記生体から射出され前記第２光学部材で屈折された前記第２光と前記第３光とを受光する、
請求項７に記載の検出装置。
【請求項13】
前記第２方向において、前記第１発光部と前記第１受光部との間に設けられた第１壁部と、前記第１壁部と反対側に設けられた第２壁部と、をさらに備え、
前記第１壁部および前記第２壁部の少なくとも一方は、前記第１発光部から発光された前記第１光を前記第１光学部材に向けて反射する、
請求項２または請求項３に記載の検出装置。
前記第１壁部および前記第２壁部の少なくとも一方は、前記第１発光部から発光された前記第１光を前記第１光学部材に向けて反射する、
請求項２または請求項３に記載の検出装置。
【請求項14】
前記第１壁部は、前記第１発光部から発光された前記第１光を吸収する、
請求項１３に記載の検出装置。
請求項１３に記載の検出装置。
【請求項15】
前記第１受光部は、前記第１光を透過し、前記第２光を遮光する光学フィルターを含む、
請求項２または請求項３に記載の検出装置。
請求項２または請求項３に記載の検出装置。
【請求項16】
請求項１に記載の検出装置と、
前記検出装置による検出結果を示す検出信号から生体情報を特定する情報解析部と、を備える、
測定装置。
前記検出装置による検出結果を示す検出信号から生体情報を特定する情報解析部と、を備える、
測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、検出装置および測定装置に関する。
【背景技術】
【0002】
脈波等の生体情報を非侵襲で測定する各種の測定技術が従来から提案されている。例えば、下記特許文献１には、生体に光を射出する発光部と、発光部から射出され、生体で反射されることで入射する光を受光する受光部とを備える検出装置において、発光部および受光部を覆うカバーをフレネルレンズで構成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－１７１４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記検出装置では、検出装置の底面を覆うように１つのフレネルレンズが設けられているため、発光部から複数種類の波長帯の光を射出すると、各波長の光の指向性を適切に補正することが難しい。このため、発光部からの光が皮膚表面で反射されてしまい、受光部の検出精度が低下するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の１つの態様によれば、生体に向けて第１波長帯を有する第１光を発光する第１発光部と、前記生体に向けて前記第１波長帯よりも長い第２波長帯を有する第２光を発光する第２発光部と、前記第１発光部から発光され、前記生体から射出された前記第１光を受光する第１受光部と、前記第２発光部から発光され、前記生体から射出された前記第２光を受光する第２受光部と、前記第１光を屈折させる第１光学部材と、前記第２光を屈折させる第２光学部材と、を備える、検出装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】第１実施形態の測定装置の側面図である。
【図2】測定装置の機能に着目した構成図である。
【図3】検出装置の平面図である。
【図5】検出装置の動作を説明するための図である。
【図6】第２実施形態の測定装置の平面図である。
【図8】第３実施形態の測定装置の平面図である。
【図9】第４実施形態の測定装置の平面図である。
【図10】第５実施形態の測定装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各図においては、各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各部材の尺度や角度を実際とは異ならせている。
【0008】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の測定装置１００の側面図である。図１に示される本実施形態の測定装置１００は、生体の例示である被験者（例えば、人間）の生体情報を非侵襲的に測定する生体計測機器であり、被験者の身体のうち測定対象となる生体の部位（以下「測定部位」という）Ｍに装着される。本実施形態の測定装置１００は、筐体部１とベルト２とを備える腕時計型の携帯機器であり、測定部位Ｍの例示である手首に帯状のベルト２を巻回することで被験者の手首に装着可能である。本実施形態では、被験者の脈波（例えば脈拍間隔ＰＰＩ）および酸素飽和度（ＳｐＯ２）を生体情報として例示する。脈波とは、心臓の拍動に連動した血管内の体積の時間変化を意味する。酸素飽和度とは、被験者の血液中のヘモグロビンのうち酸素と結合したヘモグロビンの割合（％）を意味し、被験者の呼吸機能を評価するための指標である。
図１は、第１実施形態の測定装置１００の側面図である。図１に示される本実施形態の測定装置１００は、生体の例示である被験者（例えば、人間）の生体情報を非侵襲的に測定する生体計測機器であり、被験者の身体のうち測定対象となる生体の部位（以下「測定部位」という）Ｍに装着される。本実施形態の測定装置１００は、筐体部１とベルト２とを備える腕時計型の携帯機器であり、測定部位Ｍの例示である手首に帯状のベルト２を巻回することで被験者の手首に装着可能である。本実施形態では、被験者の脈波（例えば脈拍間隔ＰＰＩ）および酸素飽和度（ＳｐＯ２）を生体情報として例示する。脈波とは、心臓の拍動に連動した血管内の体積の時間変化を意味する。酸素飽和度とは、被験者の血液中のヘモグロビンのうち酸素と結合したヘモグロビンの割合（％）を意味し、被験者の呼吸機能を評価するための指標である。
【0009】
図２は、測定装置１００の機能に着目した構成図である。図２に示すように、本実施形態の測定装置１００は、制御装置５と記憶装置６と表示装置４と検出装置３とを備えている。制御装置５および記憶装置６は、筐体部１の内部に設置される。図１に示されるように、表示装置４は、筐体部１のうち測定部位Ｍとは反対側の表面に設置され、測定結果を含む各種の画像を制御装置５による制御のもとで表示する。表示装置４は、例えば、液晶表示パネルである。
【0010】
検出装置３は、測定部位Ｍの状態に応じた検出信号Ｓを生成する光学センサーモジュールである。図１に示すように、検出装置３は、例えば筐体部１のうち測定部位Ｍとの対向面（以下、検出面という）１６に設置される。検出面１６は、測定部位Ｍに接触する表面である。図２に示されるように、本実施形態の検出装置３は、発光ユニット部１１と受光ユニット部１２と駆動回路１３と出力回路１４とを備える。なお、駆動回路１３および出力回路１４の一方または双方を検出装置３の外部回路として設置することも可能である。すなわち、駆動回路１３および出力回路１４は検出装置３から省略され得る。
【0011】
発光ユニット部１１は、第１発光部５０と、第２発光部６０と、第３発光部７０と、を有している。第１発光部５０、第２発光部６０および第３発光部７０は、測定部位Ｍに対して各々が異なる波長の光を発光する素子である。
【0012】
第１発光部５０は、第１波長帯を有する第１光として、５２０ｎｍ～５５０ｎｍの緑色波長帯を有する緑色光ＬＧを測定部位Ｍに向けて射出する。本実施形態の緑色光ＬＧは、例えば、ピーク波長が５２０ｎｍの光である。
【0013】
第２発光部６０は、第１波長帯よりも長い第２波長帯を有する第２光として、例えば、６００ｎｍ～８００ｎｍの赤色波長帯を有する赤色光ＬＲを測定部位Ｍに向けて射出する。本実施形態の赤色光ＬＲは、例えば、ピーク波長が６６０ｎｍの光である。
【0014】
第３発光部７０は、第２波長帯よりも長い第３波長帯を有する第３光として、例えば、８００ｎｍ～１３００ｎｍの近赤外波長帯を有する近赤外光ＬＩを測定部位Ｍに向けて射出する。本実施形態の近赤外光ＬＩは、例えば、ピーク波長が９０５ｎｍの光である。
【0015】
これら第１発光部５０、第２発光部６０および第３発光部７０を構成する発光部としては、例えばベアチップ型または砲弾型のＬＥＤ（Light Emitting Diode）が好適に利用される。なお、各発光部が射出する光の波長は上記数値範囲に限定されない。以下、第１発光部５０、第２発光部６０および第３発光部７０を特に区別しない場合、これらを総称して、各発光部５０，６０，７０という。
【0016】
駆動回路１３は、駆動電流の供給により各発光部５０，６０，７０の各々を発光させる。本実施形態の駆動回路１３は、各発光部５０，６０，７０の各々を時分割で周期的に発光させる。各発光部５０，６０，７０から射出した光は、測定部位Ｍに入射するとともに測定部位Ｍの内部で反射および散乱を繰返しながら伝播した後、筐体部１側に射出して受光ユニット部１２に到達する。すなわち、本実施形態の検出装置３は、発光ユニット部１１と受光ユニット部１２とが測定部位Ｍに対して一方側に位置する反射型の光学センサーである。
【0017】
受光ユニット部１２は、発光ユニット部１１の発光により測定部位Ｍから到来する光を受光する。本実施形態の受光ユニット部１２は、第１受光部５１と、第２受光部６１と、を有している。第１受光部５１および第２受光部６１は受光した光の強度に応じた検出信号を生成する。以下、第１受光部５１および第２受光部６１を特に区別しない場合、これらをまとめて「各受光部５１，６１」という。
【0018】
第１受光部５１は、発光部５０から射出されて測定部位Ｍの内部を伝搬した緑色光ＬＧを受光し、その受光強度に応じた検出信号を生成する。第２受光部６１は、第２発光部６０から射出されて測定部位Ｍの内部を伝搬した赤色光ＬＲ、または、第３発光部７０から射出されて測定部位Ｍの内部を伝搬した近赤外光ＬＩを受光し、その受光強度に応じた検出信号を生成する。
【0019】
出力回路１４は、例えば、各受光部５１，６１が生成した検出信号をアナログからデジタルに変換するＡ/Ｄ変換器と、変換後の検出信号を増幅する増幅回路とを含んで構成され（いずれも図示略）、相異なる波長に対応する複数の検出信号Ｓ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を生成する。
【0020】
検出信号Ｓ１は、発光部５０から射出された緑色光ＬＧを受光したときの第１受光部５１の受光強度を表す信号である。検出信号Ｓ２は、第２発光部６０から射出された赤色光ＬＲを受光したときの第２受光部６１の受光強度を表す信号であり、検出信号Ｓ３は、第３発光部７０から射出された近赤外光ＬＩを受光したときの第２受光部６１の受光強度を表す信号である。
【0021】
一般的に血管の拡張時と収縮時とで血液による吸光量は相違することから、各検出信号Ｓは、測定部位Ｍの内部の動脈の脈動成分（容積脈波）に対応した周期的な変動成分を含む脈波信号となる。
【0022】
なお、駆動回路１３および出力回路１４は、ＩＣチップの形態で発光ユニット部１１および受光ユニット部１２とともに配線基板に実装されている。なお、上述のように、駆動回路１３および出力回路１４を検出装置３の外部に設置することも可能である。
【0023】
制御装置５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の演算処理装置であり、測定装置１００の全体を制御する。記憶装置６は、例えば不揮発性の半導体メモリーで構成され、制御装置５が実行するプログラム、および制御装置５が使用する各種のデータを記憶する。なお、制御装置５の機能を複数の集積回路に分散した構成、または、制御装置５の一部または全部の機能を専用の電子回路で実現した構成も採用され得る。なお、図２では、制御装置５と記憶装置６とを別体の要素として図示したが、記憶装置６を内包する制御装置５を例えばＡＳＩＣ（ApplicationSpecific Integrated Circuit）等により実現することも可能である。
【0024】
本実施形態の制御装置５は、記憶装置６に記憶されたプログラムを実行することで、検出装置３が生成した複数の検出信号Ｓ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）から被験者の生体情報を特定する。具体的には、制御装置５は、第１受光部５１による緑色光ＬＧの受光強度を表す検出信号Ｓ１から被験者の脈拍間隔（ＰＰＩ）を特定することができる。また、制御装置５は、第２受光部６１による赤色光ＬＲの受光強度を表す検出信号Ｓ２と、第２受光部６１による近赤外光ＬＩの受光強度を表す検出信号Ｓ３とを解析することで、被験者の酸素飽和度（ＳｐＯ２）を特定することができる。
【0025】
以上のように測定装置１００において、制御装置５は、検出装置３による検出結果を示す検出信号Ｓから生体情報を特定する情報解析部として機能する。制御装置（情報解析部）５は、検出信号Ｓから特定した生体情報を表示装置４に表示させる。なお、音声出力で測定結果を利用者に報知することも可能である。脈拍数または酸素飽和度が所定の範囲外の数値に変動した場合に利用者に警告（身体機能の障害の可能性）を報知する構成も好適である。
【0026】
図３は本実施形態の検出装置３の平面図である。図４は、図３におけるＩＶ－ＩＶ線矢視による断面図である。図３および図４に示すように、本実施形態の検出装置３は、発光ユニット部１１および受光ユニット部１２の他に、ケース部材４０と、封止層４２と、第１光学部材３３と、第２光学部材３４と、第３光学部材３５と、カバー部材４６と、をさらに備えている。なお、図３および図４においては、駆動回路１３および出力回路１４の図示を省略している。
【0027】
以下、ＸＹＺ座標系を用いて検出装置３の各構成部材の配置や位置関係について説明する。Ｘ軸は矩形状の外形を有するケース部材４０の長辺（一方の辺）に沿う軸に対応し、Ｙ軸はＸ軸に直交しケース部材４０の短辺（他方の一辺）に沿う軸に対応し、Ｚ軸とはＸ軸およびＹ軸にそれぞれ直交し、測定部位Ｍに接触する検出面１６の法線に沿う軸に対応する。
【0028】
図３および図４に示すように、ケース部材４０は、検出装置３を構成する各要素（第１発光部５０、第２発光部６０、第３発光部７０、第１受光部５１および第２受光部６１）を保持する部材である。
ケース部材４０は、例えば、アルミニウムで形成される。なお、ケース部材４０の材質および製法は任意である。例えば樹脂材料の射出成形によりケース部材４０を形成することも可能である。また、筐体部１と一体にケース部材４０を形成した構成も好適である。
ケース部材４０は、例えば、アルミニウムで形成される。なお、ケース部材４０の材質および製法は任意である。例えば樹脂材料の射出成形によりケース部材４０を形成することも可能である。また、筐体部１と一体にケース部材４０を形成した構成も好適である。
【0029】
本実施形態のケース部材４０は、矩形平板状の底板部１４０と、第１壁部１４１と、第２壁部１４２と、第３壁部１４３と、第４壁部１４４と、第５壁部１４５と、第６壁部１４６と、第７壁部１４７と、を有する。なお、底板部１４０、第１壁部１４１、第２壁部１４２、第３壁部１４３、第４壁部１４４、第５壁部１４５、第６壁部１４６および第７壁部１４７の少なくとも一部同士は一体に成形されていてもよい。
【0030】
ケース部材４０は、第１収容部１４０Ａと、第２収容部１４０Ｂと、を有する。
第１収容部１４０Ａは、底板部１４０、第１壁部１４１、第２壁部１４２、第４壁部１４４および第５壁部１４５で区画され、発光ユニット部１１を収容する。
第１収容部１４０Ａは、発光ユニット部１１のうち第１発光部５０が配置される第１発光領域１４０Ａ１と、発光ユニット部１１のうち第２発光部６０が配置される第２発光領域１４０Ａ２と、発光ユニット部１１のうち第３発光部７０が配置される第３発光領域１４０Ａ３と、を含む。
第２収容部１４０Ｂは、底板部１４０、第１壁部１４１、第３壁部１４３、第６壁部１４６および第７壁部１４７で区画され、受光ユニット部１２を収容する。
第２収容部１４０Ｂは、受光ユニット部１２のうち第１受光部５１が配置される第１受光領域１４０Ｂ１と、受光ユニット部１２のうち第２受光部６１が配置される第２受光領域１４０Ｂ２と、を含む。
第１収容部１４０Ａは、底板部１４０、第１壁部１４１、第２壁部１４２、第４壁部１４４および第５壁部１４５で区画され、発光ユニット部１１を収容する。
第１収容部１４０Ａは、発光ユニット部１１のうち第１発光部５０が配置される第１発光領域１４０Ａ１と、発光ユニット部１１のうち第２発光部６０が配置される第２発光領域１４０Ａ２と、発光ユニット部１１のうち第３発光部７０が配置される第３発光領域１４０Ａ３と、を含む。
第２収容部１４０Ｂは、底板部１４０、第１壁部１４１、第３壁部１４３、第６壁部１４６および第７壁部１４７で区画され、受光ユニット部１２を収容する。
第２収容部１４０Ｂは、受光ユニット部１２のうち第１受光部５１が配置される第１受光領域１４０Ｂ１と、受光ユニット部１２のうち第２受光部６１が配置される第２受光領域１４０Ｂ２と、を含む。
【0031】
図３に示されるように、各発光部５０，６０，７０は相互に間隔をあけてＹ軸に沿う第１方向に並んで配置されている。具体的に第２発光部６０は第１発光部５０の＋Ｙ側に配置され、第３発光部７０は第１発光部５０の－Ｙ側に配置される。すなわち、第１発光部５０は、Ｙ軸に沿う方向において、第２発光部６０および第３発光部７０の間に配置されている。また、第１発光部５０は、第２発光部６０と第３発光部７０との間に位置すると換言することもできる。
【0032】
図３に示されるように、各受光部５１，６１は相互に間隔をあけて、Ｙ軸と交差（直交）する第２方向であるＸ軸に沿う方向に並んで配置されている。具体的に第１受光部５１は発光ユニット部１１の＋Ｘ側に配置され、第２受光部６１は第１受光部５１の＋Ｘ側に配置されている。すなわち、第２受光部６１は第１受光部５１における発光ユニット部１１と反対の＋Ｘ側に配置されている。
【0033】
ここで、第１発光部５０から第１受光部５１までの距離を第１距離Ｄ１、第２発光部６０から第２受光部６１までの距離を第２距離Ｄ２、第３発光部７０から第２受光部６１までの距離を第３距離Ｄ３とする。第１距離Ｄ１とは第１発光部５０および第１受光部５１をＸ軸方向およびＹ軸方向に交差する第３方向であるＺ軸方向に平面視した際の各々の中心部同士の距離に相当する。また、第２距離Ｄ２とは第２発光部６０および第２受光部６１をＺ軸方向から平面視した際の各々の中心部同士の距離に相当する。また、第３距離Ｄ３とは第３発光部７０および第２受光部６１をＺ軸方向から平面視した際の各々の中心部同士の距離に相当する。
【0034】
本実施形態の検出装置３では、Ｘ軸に沿う第２方向において、第１発光部５０から第１受光部５１までの第１距離Ｄ１は、第２発光部６０から第２受光部６１までの第２距離Ｄ２よりも短い。また、Ｘ軸に沿う第２方向において、第１発光部５０から第１受光部５１までの第１距離Ｄ１は、第３発光部７０から第２受光部６１までの第３距離Ｄ３よりも短い。なお、第２距離Ｄ２と第３距離Ｄ３とは等しい。
このように本実施形態の検出装置３では、緑色光ＬＧを射出する第１発光部５０の最も近い位置に緑色光ＬＧを受光するための第１受光部５１を配置した構成を採用している。
このように本実施形態の検出装置３では、緑色光ＬＧを射出する第１発光部５０の最も近い位置に緑色光ＬＧを受光するための第１受光部５１を配置した構成を採用している。
【0035】
第１壁部１４１は、Ｘ軸に沿う方向において、第１収容部１４０Ａと第２収容部１４０Ｂとを隔てるように設けられる。すなわち、第１壁部１４１は、発光ユニット部１１と受光ユニット部１２との間に設けられている。第１壁部１４１は、底板部１４０から＋Ｚ側に突出し、Ｙ軸方向に延びる平板状の部材である。
【0036】
第１壁部１４１は光吸収性を有している。第１壁部１４１は、例えば、ケース部材４０を構成するアルミニウム材料を黒色に着色することで構成される。これにより、第１壁部１４１は、発光ユニット部１１から射出された光を直接的に第２収容部１４０Ｂ側に入射させない遮光部材として機能する。
【0037】
第２壁部１４２は、底板部１４０の－Ｘ側の周縁から＋Ｚ側に突出し、Ｙ軸方向に延びる平板状の部材である。第２壁部１４２は、Ｘ軸に沿う方向において、第１壁部１４１と対向するように、底板部１４０に設けられる。第２壁部１４２は、発光ユニット部１１の－Ｘ側に設けられている。すなわち、第２壁部１４２は、発光ユニット部１１の受光ユニット部１２と反対側に設けられている。第１壁部１４１および第２壁部１４２は相互に間隔をあけてＸ軸に沿う方向に並んで配置されている。
【0038】
第２壁部１４２は、光反射性を有する。本実施形態の場合、第２壁部１４２は、発光ユニット部１１に対向する内面側に設けられた反射面１４２ａを含む。反射面１４２ａは、例えば、ケース部材４０を構成するアルミニウム材料の表面にミラー膜を設けることで構成される。なお、反射面１４２ａは、アルミニウム材料を研磨した研磨面で構成してもよい。
【0039】
第３壁部１４３は、底板部１４０の＋Ｘ側の周縁から＋Ｚ側に突出し、Ｙ軸方向に延びる平板状の部材である。第３壁部１４３は、Ｘ軸に沿う方向において、第１壁部１４１と対向するように、底板部１４０に設けられる。
【0040】
第４壁部１４４は、第１壁部１４１および第２壁部１４２の＋Ｙ側に設けられる。第４壁部１４４は、底板部１４０の＋Ｙ側の周縁から＋Ｚ側に突出し、Ｘ軸方向に延びる平板状の部材である。
第５壁部１４５は、第１壁部１４１および第２壁部１４２の－Ｙ側に設けられる。第５壁部１４５は、底板部１４０の－Ｙ側の周縁から＋Ｚ側に突出し、Ｘ軸方向に延びる平板状の部材である。第５壁部１４５は、Ｙ軸に沿う方向において、第４壁部１４４と対向するように、底板部１４０に設けられる。
第５壁部１４５は、第１壁部１４１および第２壁部１４２の－Ｙ側に設けられる。第５壁部１４５は、底板部１４０の－Ｙ側の周縁から＋Ｚ側に突出し、Ｘ軸方向に延びる平板状の部材である。第５壁部１４５は、Ｙ軸に沿う方向において、第４壁部１４４と対向するように、底板部１４０に設けられる。
【0041】
本実施形態の場合、第４壁部１４４および第５壁部１４５は、第２壁部１４２と同様、光反射性を有している。これにより、発光ユニット部１１からＹ方向に射出された光が第４壁部１４４および第５壁部１４５で反射されて生体に入射することで、発光ユニット部１１の光利用効率を向上できる。
【0042】
第６壁部１４６は、底板部１４０の＋Ｙ側の周縁から＋Ｚ側に突出し、Ｘ軸方向に延びる平板状の部材である。第７壁部１４７は、底板部１４０の－Ｙ側の周縁から＋Ｚ側に突出し、Ｘ軸方向に延びる平板状の部材である。第７壁部１４７は、Ｙ軸に沿う方向において、第６壁部１４６と対向するように、底板部１４０に設けられる。
【0043】
本実施形態の場合、第３壁部１４３、第６壁部１４６および第７壁部１４７は、第１壁部１４１と同様、光吸収性を有している。これにより、第３壁部１４３、第６壁部１４６および第７壁部１４７によって反射された光が迷光として受光ユニット部１２に入射することを抑制できる。
【0044】
封止層４２はケース部材４０内に収容された発光ユニット部１１および受光ユニット部１２とケース部材４０との隙間に充填された光透過性の樹脂材料である。封止層４２は発光ユニット部１１および受光ユニット部１２をケース部材４０内に封止（モールド）している。
【0045】
本実施形態の場合、封止層４２の上面は、ケース部材４０の上面よりも低くなるように設けられている。具体的に第１～第７壁部１４１～１４７は、各々の上部が封止層４２の上面４２ａから突出している。
【0046】
各発光部５０，６０，７０の発光面がＸＹ平面に平行となるようにケース部材４０内に設置されている。すなわち、各発光部５０，６０，７０は＋Ｚ側に向けて光を発光するようになっている。
【0047】
カバー部材４６は第２収容部１４０Ｂを覆う封止層４２上に設けられる。
Ｚ軸に沿う方向に平面視して、カバー部材４６は、第１壁部１４１と第３壁部１４３と第６壁部１４６と第７壁部１４７とで囲まれた領域に嵌め込まれることで封止層４２上に配置されている。カバー部材４６は透光性部材から構成される。カバー部材４６の封止層４２と反対側の表面は検出面１６の一部を構成する。
Ｚ軸に沿う方向に平面視して、カバー部材４６は、第１壁部１４１と第３壁部１４３と第６壁部１４６と第７壁部１４７とで囲まれた領域に嵌め込まれることで封止層４２上に配置されている。カバー部材４６は透光性部材から構成される。カバー部材４６の封止層４２と反対側の表面は検出面１６の一部を構成する。
【0048】
第１光学部材３３、第２光学部材３４および第３光学部材３５は第１収容部１４０Ａを覆う封止層４２上に設けられる。第１光学部材３３、第２光学部材３４および第３光学部材３５の封止層４２と反対側の表面は平面となっており検出面１６の一部を構成する。
【0049】
第１光学部材３３は緑色光（第１光）ＬＧを屈折させ、第２光学部材３４は赤色光（第２光）ＬＲを屈折させ、第３光学部材３５は近赤外光（第３光）ＬＲを屈折させる。具体的に第１光学部材３３、第２光学部材３４および第３光学部材３５はレンズ曲面を同心円状の溝で置き換えたフレネルレンズで構成される。第１光学部材３３、第２光学部材３４および第３光学部材３５は板状であるため、カバー部材４６とともに封止層４２を覆うカバーとしても機能する。
【0050】
本実施形態の場合、フレネルレンズで構成された第１光学部材３３、第２光学部材３４および第３光学部材３５は厚さが抑えられるため、封止層４２を覆うカバーの厚みを抑えることができる。これにより、本実施形態の検出装置３は、ケース部材４０内に収容された発光ユニット部１１および受光ユニット部１２と生体とを近づけることで、受光ユニット部１２の検出精度を向上させることができる。
【0051】
Ｚ軸に沿う方向に平面視して、第１光学部材３３はケース部材４０の第１発光領域１４０Ａ１の少なくとも一部と重なる位置に配置され、第２光学部材３４はケース部材４０の第２発光領域１４０Ａ２の少なくとも一部と重なる位置に配置され、第３光学部材３５はケース部材４０の第３発光領域１４０Ａ３の少なくとも一部と重なる位置に配置される。本実施形態の場合、第１光学部材３３は第１発光部５０の全域に重なるように配置され、第２光学部材３４は第２発光部６０の全域に重なるように配置され、第３光学部材３５は第３発光部７０の全域に重なるように配置される。このため、第１光学部材３３、第２光学部材３４および第３光学部材３５は、対応する各発光部５０，６０，７０から発光された光を効率良く飲み込むことができる。
【0052】
本実施形態の場合、第１光学部材３３は、レンズ曲面を置き換えた同心円状の溝の中心が第１発光部５０の中心と略一致するように配置されている。第１光学部材３３と同様、第２光学部材３４は同心円状の溝の中心が第２発光部６０の中心と略一致するように配置され、第３光学部材３５は同心円状の溝の中心が第３発光部７０の中心と略一致するように配置されている。
つまり、第１光学部材３３は第１発光部５０に対応して設けられ、第２光学部材３４は第２発光部６０に対応して設けられ、第３光学部材３５は第３発光部７０に対応して設けられる。
つまり、第１光学部材３３は第１発光部５０に対応して設けられ、第２光学部材３４は第２発光部６０に対応して設けられ、第３光学部材３５は第３発光部７０に対応して設けられる。
【0053】
Ｚ軸に沿う方向に平面視して、第１光学部材３３、第２光学部材３４および第３光学部材３５は、第１壁部１４１と第２壁部１４２と第４壁部１４４と第５壁部１４５とで囲まれた領域に嵌め込まれることで封止層４２上に配置されている。第１光学部材３３、第２光学部材３４および第３光学部材３５は同心円状の溝を封止層４２に当接させた状態で配置されている。第１光学部材３３、第２光学部材３４および第３光学部材３５と封止層４２との隙間には空気層が介在している。
【0054】
第１光学部材３３、第２光学部材３４および第３光学部材３５は、Ｘ軸に沿う第２方向において、第１壁部１４１と第２壁部１４２との間に保持されている。また、第１光学部材３３、第２光学部材３４および第３光学部材３５は、Ｙ軸に沿う第１方向において、第４壁部１４４と第５壁部１４５との間に保持されている。
このため、第１光学部材３３、第２光学部材３４および第３光学部材３５の各々は、Ｘ軸およびＹ軸に沿う方向において、第１発光部５０、第２発光部６０および第３発光部７０上に精度良く位置決めされる。
このため、第１光学部材３３、第２光学部材３４および第３光学部材３５の各々は、Ｘ軸およびＹ軸に沿う方向において、第１発光部５０、第２発光部６０および第３発光部７０上に精度良く位置決めされる。
【0055】
第１光学部材３３の焦点距離は、第１発光部５０から入射する緑色光ＬＧの指向性を最適化するように設計されている。第１光学部材３３は第１発光部５０から入射する緑色光ＬＧを集光して生体に効率良く入射させる。
【0056】
第２光学部材３４の焦点距離は、第２発光部６０から入射する赤色光ＬＲの指向性を最適化するように設計されている。第２光学部材３４は第２発光部６０から入射する赤色光ＬＲを集光して生体に効率良く入射させる。
【0057】
第３光学部材３５の焦点距離は、第３発光部７０から入射する近赤外光ＬＩの指向性を最適化するように設計されている。第３光学部材３５は第３発光部７０から入射する近赤外光ＬＩを集光して生体に効率良く入射させる。
【0058】
本実施形態の場合、第１光学部材３３の焦点距離は第２光学部材３４の焦点距離よりも短い。つまり、第２光学部材３４の焦点距離は第１光学部材３３の焦点距離よりも長い。また、第３光学部材３５の焦点距離は第１光学部材３３の焦点距離よりも長い。本実施形態の場合、第３光学部材３５の焦点距離は第２光学部材３４の焦点距離と同程度に設定されている。
【0059】
図４に示すように、第１受光部５１は、センサー１２０と、角度制限フィルター１２１と、バンドパスフィルター（光学フィルター）１２２と、を含む。
【0060】
センサー１２０は、例えばフォトダイオード（ＰＤ：Photo Diode）から構成される。
角度制限フィルター１２１は、センサー１２０の受光面１２０ａの全体を覆うように設けられている。角度制限フィルター１２１は、例えば、光透過性を有する酸化シリコン層１２１１内にタングステンなどの遮光性材料からなるプラグ１２２２を埋め込むことで形成される。
角度制限フィルター１２１は、センサー１２０の受光面１２０ａの全体を覆うように設けられている。角度制限フィルター１２１は、例えば、光透過性を有する酸化シリコン層１２１１内にタングステンなどの遮光性材料からなるプラグ１２２２を埋め込むことで形成される。
【0061】
酸化シリコン層１２１１は、センサー１２０の受光面１２０ａに光を導く光路を形成する。酸化シリコン層１２１１に埋め込まれたプラグ１２２２は光路（酸化シリコン層１２１１）を通過する光の入射角度を制限する。すなわち、酸化シリコン層１２１１内に入射する光が光路に対して所定角度よりも傾いている場合、入射した光はプラグ１２２２に当たり、その光の一部はプラグ１２２２に吸収され、残りは反射される。そして、光路を通過するまでの間に反射が繰り返されることによって反射光の強度は弱くなるため、角度制限フィルター１２１を最終的に通過できる光は、実質的に、光路に対する傾きが所定の制限角度以内の光に制限される。
【0062】
角度制限フィルター１２１は、所定の入射角度よりも小さい角度で入射する光を透過させ、所定の入射角度よりも大きい角度で入射する光を透過させずにカットする特性を有する。これにより、角度制限フィルター１２１は、センサー１２０に入射する光の入射角度を制限することが可能である。具体的に角度制限フィルター１２１は、生体内を伝搬することで所定の入射角度（以下、許容入射角度と称す）で入射する光を透過させ、太陽光等の外光や生体内に入射しなかった光のように許容入射角度よりも大きい角度で入射する光をカットする。
【0063】
バンドパスフィルター１２２は、緑色光ＬＧの波長帯を選択的に透過させ、それ以外の波長帯の光である赤色光ＬＲおよび近赤外光ＬＩを吸収してカットする特性を有する。バンドパスフィルター１２２は、例えば、角度制限フィルター１２１上に、酸化シリコン等の低屈折率層と酸化チタン等の高屈折率層とを交互に複数積層して形成される。
【0064】
また、第２受光部６１は、赤色光ＬＲあるいは近赤外光ＬＩを受光するセンサー２２０と、センサー２２０に到達する赤色光ＬＲあるいは近赤外光ＬＩの入射角度を制限する角度制限フィルター２２１と、を含む。すなわち、本実施形態の検出装置３において、第２受光部６１は、赤色光ＬＲあるいは近赤外光ＬＩを選択的に透過させるバンドパスフィルターを含まない点において、第１受光部５１と異なる構成を有している。
【0065】
センサー２２０は、例えばフォトダイオードから構成される。角度制限フィルター２２１は、センサー２２０の受光面２２０ａ上に設けられている。角度制限フィルター２２１は、角度制限フィルター１２１と同様の構成を有しており、センサー２２０に到達する赤色光ＬＲあるいは近赤外光ＬＩの入射角度を制限することが可能である。角度制限フィルター２２１は、例えば、生体内を伝搬して許容入射角度で入射する赤色光ＬＲまたは近赤外光ＬＩを透過させ、太陽光等の外光や生体内を通らなかった赤色光ＬＲあるいは近赤外光ＬＩのように許容入射角度よりも大きい角度で入射する光をカットする。
【0066】
ここで、第２発光部６０から射出された赤色光ＬＲあるいは第３発光部７０から射出された近赤外光ＬＩの一部は、生体内を通過して第１受光部５１に入射することがある。本実施形態の場合、第１受光部５１は、緑色光ＬＧを選択的に透過させるバンドパスフィルター１２２を含むため、緑色光ＬＧと異なる波長帯を有する赤色光ＬＲおよび近赤外光ＬＩをカットすることができる。よって、第１受光部５１は、発光部５０から射出された緑色光ＬＧを効率良く受光することができる。
【0067】
以下、本実施形態の検出装置３における動作について説明する。図５は検出装置３の動作を説明するための図である。
本実施形態の検出装置３において、第１発光部５０から射出された緑色光ＬＧは、全方位に射出される。図５に示すように、第１発光部５０から＋Ｘ側に射出された緑色光ＬＧの一部は、光吸収性を有する第１壁部１４１によって遮光される。これにより、第１発光部５０から射出された緑色光ＬＧの一部が受光ユニット部１２に直接入射することによる検出精度の低下を抑制できる。
本実施形態の検出装置３において、第１発光部５０から射出された緑色光ＬＧは、全方位に射出される。図５に示すように、第１発光部５０から＋Ｘ側に射出された緑色光ＬＧの一部は、光吸収性を有する第１壁部１４１によって遮光される。これにより、第１発光部５０から射出された緑色光ＬＧの一部が受光ユニット部１２に直接入射することによる検出精度の低下を抑制できる。
【0068】
本実施形態の検出装置３において、－Ｘ側に射出された緑色光ＬＧの一部は、光反射性を有する第２壁部１４２に入射する。第２壁部１４２に入射した緑色光ＬＧは反射面１４２ａで反射されて第１光学部材３３を介して生体に効率良く入射する。
【0069】
同様に、－Ｘ側に射出された赤色光ＬＲまたは近赤外光ＬＩの一部は、光反射性を有する第２壁部１４２で反射されて第２光学部材３４および第３光学部材３５を介して生体に入射する。
【0070】
なお、不図示の領域において、第４壁部１４４の近傍に配置された第２発光部６０から＋Ｙ側に射出された赤色光ＬＲの一部は光反射性を有する第４壁部１４４によって反射され、第２光学部材３４を介して生体に入射する。また、第５壁部１４５の近傍に配置された第３発光部７０から－Ｙ側に射出された近赤外光ＬＩの一部は光反射性を有する第５壁部１４５によって反射され、第３光学部材３５を介して生体に入射する。これにより、発光ユニット部１１の光利用効率を向上させることができる。
【0071】
本発明者らは、緑色光は赤色光または近赤外光に比べて生体内で減衰され易く、生体内を長く伝搬できないとの知見を得た。これに対して本実施形態の検出装置３では、第１発光部５０と第１受光部５１との第１距離Ｄ１を第２発光部６０または第３発光部７０と第２受光部６１との距離（第２距離Ｄ２または第３距離Ｄ３）よりも小さくした。
【0072】
本実施形態の場合、第１発光部５０の最も近い位置に第１受光部５１が配置されるため、生体内を伝搬して第１受光部５１に入射する緑色光ＬＧを効率良く受光することができる。また、上述のように赤色光ＬＲおよび近赤外光ＬＩは、緑色光ＬＧに比べて、生体内をより遠くまで伝播可能である。そのため、第２受光部６１は、生体内を緑色光ＬＧに比べて長い距離だけ伝搬した赤色光ＬＲおよび近赤外光ＬＩを効率良く受光できる。
このように本実施形態の検出装置３は、生体内を伝搬した緑色光ＬＧ、赤色光ＬＲおよび近赤外光ＬＩを受光ユニット部１２にて精度良く検出できる。
このように本実施形態の検出装置３は、生体内を伝搬した緑色光ＬＧ、赤色光ＬＲおよび近赤外光ＬＩを受光ユニット部１２にて精度良く検出できる。
【0073】
また、図５に示したように、本実施形態の検出装置３において、第１発光部５０から射出された緑色光ＬＧの一部は、例えば生体表面（測定部位Ｍ）で反射されることで、生体を通ることなく第１受光部５１に直接入射する場合もある。また、太陽光等の外光が生体および検出面１６の隙間から第１受光部５１に直接入射する場合がある。以下、生体内を通らずに第１受光部５１に向かう緑色光ＬＧを「第１迷光成分ＳＬ１」、第１受光部５１に直接向かう外光を「第２迷光成分ＳＬ２」と称す。
【0074】
第１迷光成分ＳＬ１は緑色波長帯を有するため、バンドパスフィルター１２２を通過し、バンドパスフィルター１２２の下層に設けられた角度制限フィルター１２１に入射する。角度制限フィルター１２１は、上述のように、許容入射角度よりも小さい角度で入射する光を透過させ、許容入射角度よりも大きい角度で入射する光をカットする特性を有する。
【0075】
第１迷光成分ＳＬ１は生体内を通過することなく第１受光部５１に入射するため、緑色光ＬＧの第１受光部５１に対する入射角度は角度制限フィルター１２１の許容入射角度よりも大きくなる。つまり、第１迷光成分ＳＬ１は角度制限フィルター１２１でカットされる。これにより、第１受光部５１は、角度制限フィルター１２１によってセンサー１２０の受光面１２０ａへの第１迷光成分ＳＬ１の入射を抑制できる。
【0076】
第２迷光成分ＳＬ２はバンドパスフィルター１２２で概ねカットされるが、第２迷光成分ＳＬ２に含まれる緑色波長帯を有する成分はバンドパスフィルター１２２を透過してしまう。ここで、第２迷光成分ＳＬ２は、上述のように、生体および検出面１６の隙間から入射するため、第２迷光成分ＳＬ２の第１受光部５１に対する入射角度は角度制限フィルター１２１の許容入射角度よりも大きくなる。そのため、バンドパスフィルター１２２を透過した第２迷光成分ＳＬ２の一部（緑色波長帯を有する成分）は角度制限フィルター１２１でカットされる。これにより、第１受光部５１は、角度制限フィルター１２１によってセンサー１２０の受光面１２０ａへの第２迷光成分ＳＬ２の入射を抑制できる。
【0077】
このように本実施形態の検出装置３では、発光ユニット部１１から射出されて生体を通った緑色光ＬＧをセンサー１２０の受光面１２０ａに効率良く入射させることができる。
また、本実施形態の検出装置３では、第１迷光成分ＳＬ１および第２迷光成分ＳＬ２をセンサー１２０の受光面１２０ａに入射させ難くすることができる。
また、本実施形態の検出装置３では、第１迷光成分ＳＬ１および第２迷光成分ＳＬ２をセンサー１２０の受光面１２０ａに入射させ難くすることができる。
【0078】
よって、第１受光部５１は、ノイズ成分となる第１迷光成分ＳＬ１および第２迷光成分ＳＬ２の入射が抑制されることで高いＳ／Ｎ比を得ることができる。そのため、本実施形態の検出装置３は、第１受光部５１において緑色光ＬＧを高精度に受光可能となるので、第１発光部５０における緑色光ＬＧの発光量を抑えることで発光ユニット部１１の消費電力を抑制できる。
【0079】
本実施形態の検出装置３において、第１光学部材３３の焦点距離は第２光学部材３４の焦点距離よりも短い。このため、第１光学部材３３は、生体内の表層に近い位置に緑色光ＬＧを入射させることができる。生体内の表層近くに入射した緑色光ＬＧは生体内の伝搬距離が短くなる。生体から射出された緑色光ＬＧは、Ｘ軸に沿う方向において第１発光部５０の近くに配置された第１受光部５１に対して効率良く入射する。よって、第１受光部５１は生体内を伝搬して射出された緑色光ＬＧを効率良く受光することができる。
【0080】
また、本実施形態の検出装置３において、第２発光部６０または第３発光部７０と第２受光部６１との距離（第２距離Ｄ２または第３距離Ｄ３）は、第１発光部５０と第１受光部５１との第１距離Ｄ１よりも大きい。つまり、赤色光ＬＲおよび近赤外光ＬＩが第２受光部６１に入射されるまでに生体内を伝搬する距離は、緑色光ＬＧが第１受光部５１に入射されるまでに生体内を伝搬する距離よりも大きくなっている。
【0081】
上述のように緑色光ＬＧは、赤色光ＬＲまたは近赤外光ＬＩに比べて、生体内を短い距離しか伝播することができない。そのため、仮に緑色光ＬＧの一部が第２受光部６１に到達可能となるまで生体内を伝搬したとしても、緑色光ＬＧは生体内を通過する際に十分に減衰された状態となる。よって、緑色光ＬＧは第２受光部６１に入射することができない。
【0082】
一方、本実施形態の検出装置３において、第２光学部材３４の焦点距離は第１光学部材３３の焦点距離よりも長く、第３光学部材３５の焦点距離は第１光学部材３３の焦点距離よりも長い。このため、第２光学部材３４あるいは第３光学部材３５は、生体内の深くまで赤色光ＬＲあるいは近赤外光ＬＩを入射させることができる。生体内の深くまで入射した赤色光ＬＲおよび近赤外光ＬＩは生体内の伝搬距離が長くなる。赤色光ＬＲおよび近赤外光ＬＩは、緑色光ＬＧに比べて、生体内をより遠くまで伝播可能である。そのため、赤色光ＬＲおよび近赤外光ＬＩは、緑色光ＬＧよりも生体内を長い距離だけ伝搬した場合でも、発光ユニット部１１からより離れた第２受光部６１に対して十分な光量を有した状態となる。よって、生体から射出された赤色光ＬＲおよび近赤外光ＬＩは、Ｘ軸に沿う方向において第１受光部５１よりも遠くに配置された第２受光部６１に対して効率良く入射する。よって、第２受光部６１は生体内を伝搬して射出された赤色光ＬＲおよび近赤外光ＬＩを効率良く受光することができる。
【0083】
本実施形態の場合、第２受光部６１には、赤色光ＬＲおよび近赤外光ＬＩのみが入射するので、赤色光ＬＲおよび近赤外光ＬＩを選択的に透過させ、緑色光ＬＧをカットするバンドパスフィルターを第２受光部６１に設けていない。すなわち、本実施形態の検出装置３では、第１受光部５１のみがバンドパスフィルター１２２を含み、第２受光部６１がバンドパスフィルターを含まない構成を採用可能である。よって、本実施形態の検出装置３は、第２受光部６１のバンドパスフィルターを省略することでコスト低減を図ることができる。
【0084】
また、第２発光部６０から射出された赤色光ＬＲの一部、または第３発光部７０から射出された近赤外光ＬＩの一部は、生体内を通ることなく第２受光部６１に直接入射する場合もある。また、太陽光等の外光が生体および検出面１６の隙間から第２受光部６１に直接入射する場合もある。以下、生体内を通ることなく第２受光部６１に直接向かう赤色光ＬＲあるいは近赤外光ＬＩをまとめて「第３迷光成分ＳＬ３」、第２受光部６１に直接向かう外光を「第４迷光成分ＳＬ４」と称す。
【0085】
第３迷光成分ＳＬ３は生体内を通過することなく角度制限フィルター２２１に入射するため、第３迷光成分ＳＬ３の第２受光部６１に対する入射角度は角度制限フィルター２２１の許容入射角度よりも大きくなる。また、第４迷光成分ＳＬ４は生体と検出面１６との隙間から入射するため、第４迷光成分ＳＬ４の第２受光部６１に対する入射角度は角度制限フィルター２２１の許容入射角度よりも大きくなる。
【0086】
そのため、第３迷光成分ＳＬ３および第４迷光成分ＳＬ４は角度制限フィルター２２１で良好にカットされる。これにより、第２受光部６１は、角度制限フィルター２２１によってセンサー１２０の受光面２２０ａへの第３迷光成分ＳＬ３および第４迷光成分ＳＬ４の入射を抑制することができる。
【0087】
このように本実施形態の検出装置３では、発光ユニット部１１から射出されて生体を通った赤色光ＬＲあるいは近赤外光ＬＩをセンサー２２０の受光面２２０ａに効率良く入射させることができる。また、本実施形態の検出装置３では、第３迷光成分ＳＬ３および第４迷光成分ＳＬ４をセンサー２２０の受光面２２０ａに入射させ難くすることができる。
【0088】
よって、第２受光部６１は、ノイズ成分となる第３迷光成分ＳＬ３および第４迷光成分ＳＬ４の入射が抑制されることで高いＳ／Ｎ比を得ることができる。本実施形態の検出装置３によれば、第２受光部６１において赤色光ＬＲおよび近赤外光ＬＩが効率良く受光されるので、第２発光部６０および第３発光部７０の各発光量を抑えて発光ユニット部１１の消費電力を抑制できる。
【0089】
本実施形態の検出装置３は、生体に向けて緑色波長帯を有する緑色光ＬＧを発光する第１発光部５０と、生体に向けて緑色波長帯よりも長い赤色波長帯を有する赤色光ＬＲを発光する第２発光部６０と、生体に向けて赤色波長帯よりも長い近赤外波長帯を有する近赤外光ＬＩを発光する第３発光部７０と、第１発光部５０から発光され、生体から射出された緑色光ＬＧを受光する第１受光部５１と、第２発光部６０および第３発光部７０から発光され、生体から射出された赤色光ＬＲおよび近赤外光ＬＩを受光する第２受光部６１と、緑色光ＬＧを屈折させる第１光学部材３３と、赤色光ＬＲを屈折させる第２光学部材３４と、近赤外光ＬＩを屈折させる第３光学部材３５と、を備える。
【0090】
本実施形態の検出装置３によれば、第１発光部５０、第２発光部６０および第３発光部７０に対応して個別に設けられた第１光学部材３３、第２光学部材３４および第３光学部材３５を備えるため、緑色光ＬＧ、赤色光ＬＲおよび近赤外光ＬＩの指向性を個別に最適化することができる。これにより、第１受光部５１および第２受光部６１は、生体内を通った緑色光ＬＧ、赤色光ＬＲまたは近赤外光ＬＩを高精度に検出することができる。よって、各発光部５０，６０，７０の光利用効率が高く、高い検出精度を備えた信頼性の高い検出装置が提供される。
また、本実施形態の測定装置１００によれば、上記検出装置３を備えるので、消費電力を抑えつつ、高精度な検出を可能とする生体計測機器を提供することができる。
また、本実施形態の測定装置１００によれば、上記検出装置３を備えるので、消費電力を抑えつつ、高精度な検出を可能とする生体計測機器を提供することができる。
【0091】
（第２実施形態）
続いて、第２実施形態の検出装置について説明する。本実施形態の検出装置は、第１光学部材、第２光学部材および第３光学部材の構成が第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態と共通の構成および部材については同じ符号を付し、詳細については符号を省略する。
続いて、第２実施形態の検出装置について説明する。本実施形態の検出装置は、第１光学部材、第２光学部材および第３光学部材の構成が第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態と共通の構成および部材については同じ符号を付し、詳細については符号を省略する。
【0092】
図６は本実施形態の検出装置１０３の要部構成を示す平面図である。
図６に示すように、本実施形態の検出装置１０３は、発光ユニット部１１と、受光ユニット部１２と、ケース部材４０と、封止層４２と、第１光学部材１３３と、第２光学部材１３４と、第３光学部材１３５と、カバー部材４６と、をさらに備えている。
図６に示すように、本実施形態の検出装置１０３は、発光ユニット部１１と、受光ユニット部１２と、ケース部材４０と、封止層４２と、第１光学部材１３３と、第２光学部材１３４と、第３光学部材１３５と、カバー部材４６と、をさらに備えている。
【0093】
第１光学部材１３３、第２光学部材１３４および第３光学部材１３５は偏芯したフレネルレンズで構成されている。
具体的に第１光学部材１３３は、レンズ曲面を置き換えた同心円状の溝の中心が第１発光部５０および第１受光部５１の中心を結ぶ仮想線上において第１発光部５０の中心に対して第１受光部５１側にシフトした構造を有している。第２光学部材１３４は、レンズ曲面を置き換えた同心円状の溝の中心が第２発光部６０および第２受光部６１の中心を結ぶ仮想線上において第２発光部６０の中心に対して第２受光部６１側にシフトした構成を有している。第３光学部材１３５は、レンズ曲面を置き換えた同心円状の溝の中心が第３発光部７０および第２受光部６１の中心を結ぶ仮想線上において第３発光部７０の中心に対して第２受光部６１側にシフトした構成を有している。
具体的に第１光学部材１３３は、レンズ曲面を置き換えた同心円状の溝の中心が第１発光部５０および第１受光部５１の中心を結ぶ仮想線上において第１発光部５０の中心に対して第１受光部５１側にシフトした構造を有している。第２光学部材１３４は、レンズ曲面を置き換えた同心円状の溝の中心が第２発光部６０および第２受光部６１の中心を結ぶ仮想線上において第２発光部６０の中心に対して第２受光部６１側にシフトした構成を有している。第３光学部材１３５は、レンズ曲面を置き換えた同心円状の溝の中心が第３発光部７０および第２受光部６１の中心を結ぶ仮想線上において第３発光部７０の中心に対して第２受光部６１側にシフトした構成を有している。
【0094】
つまり、本実施形態において、第１発光部５０および第１光学部材３３の互いの中心位置、第２発光部６０および第２光学部材３４の互いの中心位置、および、第３発光部７０および第３光学部材３５の互いの中心位置はそれぞれ異なっている。
【0095】
以下、本実施形態の検出装置１０３における動作について説明する。図７は図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線矢視による断面図である。
図６に示すように、第１発光部５０から射出された緑色光ＬＧは偏芯したフレネルレンズからなる第１光学部材１３３によって第１受光部５１側に屈折され、生体に対して斜め方向から入射する。
また、図示は省略するが、第２発光部６０から射出された赤色光ＬＲは偏芯したフレネルレンズからなる第２光学部材１３４によって第２受光部６１側に屈折され、生体に対して斜め方向から入射する。
また、図示は省略するが、第３発光部７０から射出された近赤外光ＬＩは偏芯したフレネルレンズからなる第３光学部材１３５によって第２受光部６１側に屈折され、生体に対して斜め方向から入射する。
図６に示すように、第１発光部５０から射出された緑色光ＬＧは偏芯したフレネルレンズからなる第１光学部材１３３によって第１受光部５１側に屈折され、生体に対して斜め方向から入射する。
また、図示は省略するが、第２発光部６０から射出された赤色光ＬＲは偏芯したフレネルレンズからなる第２光学部材１３４によって第２受光部６１側に屈折され、生体に対して斜め方向から入射する。
また、図示は省略するが、第３発光部７０から射出された近赤外光ＬＩは偏芯したフレネルレンズからなる第３光学部材１３５によって第２受光部６１側に屈折され、生体に対して斜め方向から入射する。
【0096】
このように本実施形態の検出装置１０３によれば、各発光部５０、６０、７０から射出された光の指向性を制御することで各受光部５１、６１と反対方向へ拡散される光量を抑制できる。よって、各発光部５０、６０、７０から射出された光は生体内を伝播して各受光部５１、６１に効率良く入射するため、光利用効率が高く、受光精度の高い検出装置を提供することができる。
なお、本実施形態では、各発光部と各光学部材の互いの中心位置が異なる場合を例に挙げたが、少なくとも１つが異なる構成であってもよい。
なお、本実施形態では、各発光部と各光学部材の互いの中心位置が異なる場合を例に挙げたが、少なくとも１つが異なる構成であってもよい。
【0097】
（第３実施形態）
続いて、第３実施形態の検出装置について説明する。本実施形態の検出装置は、第１光学部材、第２光学部材および第３光学部材の構成が第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態と共通の構成および部材については同じ符号を付し、詳細については符号を省略する。
続いて、第３実施形態の検出装置について説明する。本実施形態の検出装置は、第１光学部材、第２光学部材および第３光学部材の構成が第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態と共通の構成および部材については同じ符号を付し、詳細については符号を省略する。
【0098】
図８は本実施形態の検出装置２０３の要部構成を示す平面図である。
図８に示すように、本実施形態の検出装置２０３は、発光ユニット部１１と、受光ユニット部１２と、ケース部材４０と、封止層４２と、第１光学部材２３３と、第２光学部材２３４と、第３光学部材２３５と、カバー部材４６と、をさらに備えている。
図８に示すように、本実施形態の検出装置２０３は、発光ユニット部１１と、受光ユニット部１２と、ケース部材４０と、封止層４２と、第１光学部材２３３と、第２光学部材２３４と、第３光学部材２３５と、カバー部材４６と、をさらに備えている。
【0099】
本実施形態の第１光学部材２３３、第２光学部材２３４および第３光学部材２３５はリニアフレネルレンズで構成されている。リニアフレネルレンズは、第１方向Ａ１における断面が上記実施形態のフレネルレンズと同様の段差形状となっており、第１方向Ａ１に直交する第２方向Ａ２における断面が平面形状となっている。つまり、リニアフレネルレンズは、第１方向Ａ１においてはレンズとしての集光機能を有するが、第２方向Ａ２においては集光機能を持たず光を透過させる。
【0100】
Ｚ軸に沿う方向に平面視して、第１光学部材２３３、第２光学部材２３４および第３光学部材２３５は、第１壁部１４１と第２壁部１４２と第４壁部１４４と第５壁部１４５とで囲まれた領域に嵌め込まれることで封止層４２上に配置されている。
【0101】
本実施形態において、第１光学部材２３３は、レンズとして機能する第１方向Ａ１を第１光学部材２３３および第１受光部５１の中心を結ぶ仮想線に沿って配置可能とするように構成されている。第２光学部材２３４は、レンズとして機能する第１方向Ａ１を第２光学部材２３４および第２受光部６１の中心を結ぶ仮想線上に沿って配置可能とするように構成されている。第３光学部材２３５は、レンズとして機能する第１方向Ａ１を第３光学部材２３５および第２受光部６１の中心を結ぶ仮想線上に沿って配置可能とするように構成されている。
【0102】
本実施形態の検出装置２０３において、第１発光部５０から射出された緑色光ＬＧはリニアフレネルレンズからなる第１光学部材２３３によって第１受光部５１側に屈折され、生体に対して斜め方向から入射する。また、第２発光部６０から射出された赤色光ＬＲはリニアフレネルレンズからなる第２光学部材２３４によって第２受光部６１側に屈折され、生体に対して斜め方向から入射する。また、第３発光部７０から射出された近赤外光ＬＩはリニアフレネルレンズからなる第３光学部材２３５によって第２受光部６１側に屈折され、生体に対して斜め方向から入射する。
【0103】
このように本実施形態の検出装置２０３によれば、各発光部５０、６０、７０から射出された光の指向性を制御することで各受光部５１、６１と反対方向へ拡散される光量を抑制できる。よって、各発光部５０、６０、７０から射出された光は生体内を伝播して各受光部５１、６１に効率良く入射するため、光利用効率が高く、受光精度の高い検出装置を提供することができる。
【0104】
（第４実施形態）
続いて、第４実施形態の検出装置について説明する。本実施形態の検出装置は、光学部材が受光ユニット側に設けられる点で第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態と共通の構成および部材については同じ符号を付し、詳細については符号を省略する。
続いて、第４実施形態の検出装置について説明する。本実施形態の検出装置は、光学部材が受光ユニット側に設けられる点で第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態と共通の構成および部材については同じ符号を付し、詳細については符号を省略する。
【0105】
図９は本実施形態の検出装置３０３の要部構成を示す平面図である。
図９に示すように、本実施形態の検出装置３０３は、発光ユニット部１１と、受光ユニット部１２と、ケース部材４０と、封止層４２と、第１光学部材３３３と、第２光学部材３３４と、カバー部材４７と、をさらに備えている。
図９に示すように、本実施形態の検出装置３０３は、発光ユニット部１１と、受光ユニット部１２と、ケース部材４０と、封止層４２と、第１光学部材３３３と、第２光学部材３３４と、カバー部材４７と、をさらに備えている。
【0106】
本実施形態において、カバー部材４７は第１収容部１４０Ａを覆う封止層４２上に設けられる。
Ｚ軸に沿う方向に平面視して、カバー部材４７は、第１壁部１４１と第２壁部１４２と第４壁部１４４と第５壁部１４５とで囲まれた領域に嵌め込まれることで封止層４２上に配置されている。カバー部材４７は透光性部材から構成される。カバー部材４７の封止層４２と反対側の表面は検出面１６の一部を構成する。
Ｚ軸に沿う方向に平面視して、カバー部材４７は、第１壁部１４１と第２壁部１４２と第４壁部１４４と第５壁部１４５とで囲まれた領域に嵌め込まれることで封止層４２上に配置されている。カバー部材４７は透光性部材から構成される。カバー部材４７の封止層４２と反対側の表面は検出面１６の一部を構成する。
【0107】
第１光学部材３３３および第２光学部材３３４は第２収容部１４０Ｂを覆う封止層４２上に設けられる。第１光学部材３３３および第２光学部材３３４の封止層４２と反対側の表面は平面となっており検出面１６の一部を構成する。
【0108】
第１光学部材３３３および第２光学部材３３４はレンズ曲面を同心円状に楕円が並ぶ溝で置き換えたフレネルレンズで構成される。第１光学部材３３３および第２光学部材３３４は板状であるため、カバー部材４７とともに封止層４２を覆うカバーとしても機能する。
【0109】
本実施形態の場合、フレネルレンズで構成された第１光学部材３３、第２光学部材３４および第３光学部材３５は厚さが抑えられるため、封止層４２を覆うカバーの厚みを抑えることができる。これにより、本実施形態の検出装置３は、ケース部材４０内に収容された発光ユニット部１１および受光ユニット部１２と生体とを近づけることで、受光ユニット部１２の検出精度を向上させることができる。
【0110】
Ｚ軸に沿う方向に平面視して、第１光学部材３３３は第１受光部５１の少なくとも一部と重なる位置に配置され、第２光学部材３３４は第２受光部６１の少なくとも一部と重なる位置に配置される。本実施形態の場合、第１光学部材３３３は楕円が同心円状に並ぶ溝を有するフレネルレンズで構成されることでレンズ形状の大型化を抑制しつつ矩形状の第１受光部５１の全域と重なるように配置される。また、第２光学部材３３４は楕円が同心円状に並ぶ溝を有するフレネルレンズで構成されることでレンズ形状の大型化を抑制しつつ第２受光部６１の全域と重なるように配置される。
【0111】
本実施形態の場合、第１光学部材３３３は、同心円状の溝の中心が第１受光部５１の中心と略一致するように配置されている。第１光学部材３３３と同様、第２光学部材３３４は、同心円状の溝の中心が第２受光部６１の中心と略一致するように配置されている。
つまり、第１光学部材３３３は第１受光部５１に対応して設けられ、第２光学部材３３４は第２受光部６１に対応して設けられる。
つまり、第１光学部材３３３は第１受光部５１に対応して設けられ、第２光学部材３３４は第２受光部６１に対応して設けられる。
【0112】
Ｚ軸に沿う方向に平面視して、第１光学部材３３３および第２光学部材３３４は、第１壁部１４１と第３壁部１４３と第６壁部１４６と第７壁部１４７とで囲まれた領域に嵌め込まれることで封止層４２上に配置されている。第１光学部材３３３および第２光学部材３３４は同心円状の溝を封止層４２に当接させた状態で配置されている。第１光学部材３３３および第２光学部材３３４と封止層４２との隙間には空気層が介在している。
【0113】
第１光学部材３３３および第２光学部材３３４は、Ｘ軸に沿う第２方向において、第１壁部１４１と第３壁部１４３との間に保持されている。また、第１光学部材３３３および第２光学部材３３４は、Ｙ軸に沿う第１方向において、第６壁部１４６と第７壁部１４７との間に保持されている。
このため、第１光学部材３３３および第２光学部材３３４の各々は、Ｘ軸およびＹ軸に沿う方向において、第１受光部５１および第２受光部６１上に精度良く位置決めされる。
このため、第１光学部材３３３および第２光学部材３３４の各々は、Ｘ軸およびＹ軸に沿う方向において、第１受光部５１および第２受光部６１上に精度良く位置決めされる。
【0114】
Ｚ軸に沿う方向に平面視して、第１光学部材３３３の面積は第１受光部５１の面積よりも大きく、第２光学部材３３４の面積は第２受光部６１の面積よりも大きい。
【0115】
第１光学部材３３３の焦点距離は、第１発光部５０から入射され生体内を伝搬して射出された緑色光ＬＧを集光して第１受光部５１に効率良く取り込むように設計されている。このため、第１光学部材３３３は生体から第１受光部５１よりも広い幅で入射する緑色光ＬＧを集光して第１受光部５１に効率良く入射させる。よって、第１受光部５１のサイズを小さくした場合でも、第１光学部材３３３は緑色光ＬＧを集光させて第１受光部５１に入射させることができる。
【0116】
第２光学部材３３４の焦点距離は、第２発光部６０から入射され生体内を伝搬して射出された赤色光ＬＲあるいは近赤外光ＬＩを集光して第２受光部６１に効率良く取り込むように設計されている。このため、第２光学部材３３４は生体から第２受光部６１よりも広い幅で入射する赤色光ＬＲあるいは近赤外光ＬＩを集光して第２受光部６１に効率良く入射させる。よって、第２受光部６１のサイズを小さくした場合でも、第２光学部材３３４は赤色光ＬＲあるいは近赤外光ＬＩを集光させて第２受光部６１に入射させることができる。
【0117】
このように本実施形態の検出装置３０３によれば、第１受光部５１および第２受光部６１に対応して個別に設けられた第１光学部材３３３および第２光学部材３３４を備えるため、緑色光ＬＧ、赤色光ＬＲおよび近赤外光ＬＩの指向性を最適化することができる。これにより、第１受光部５１および第２受光部６１は、生体内を通った緑色光ＬＧ、赤色光ＬＲまたは近赤外光ＬＩを高精度に検出することができる。よって、各発光部５０，６０，７０の光利用効率が高く、高い検出精度を備えた信頼性の高い検出装置が提供される。
【0118】
（第５実施形態）
続いて、第５実施形態の検出装置について説明する。本実施形態の検出装置は、第１光学部材および第２光学部材の構成が第４実施形態と異なる。以下、第４実施形態と共通の構成および部材については同じ符号を付し、詳細については符号を省略する。
続いて、第５実施形態の検出装置について説明する。本実施形態の検出装置は、第１光学部材および第２光学部材の構成が第４実施形態と異なる。以下、第４実施形態と共通の構成および部材については同じ符号を付し、詳細については符号を省略する。
【0119】
図１０は本実施形態の検出装置４０３の要部構成を示す平面図である。
図１０に示すように、本実施形態の検出装置４０３は、発光ユニット部１１と、受光ユニット部１２と、ケース部材４０と、封止層４２と、第１光学部材４３３と、第２光学部材３３４と、カバー部材４７と、をさらに備えている。
図１０に示すように、本実施形態の検出装置４０３は、発光ユニット部１１と、受光ユニット部１２と、ケース部材４０と、封止層４２と、第１光学部材４３３と、第２光学部材３３４と、カバー部材４７と、をさらに備えている。
【0120】
第１光学部材４３３および第２光学部材４３４は偏芯したフレネルレンズで構成されている。具体的に第１光学部材４３３は、楕円が同心円状に並ぶ溝の中心がＸ軸方向における発光ユニット部１１と反対側（＋Ｘ側）にシフトした構造を有している。第２光学部材３３４は、楕円が同心円状に並ぶ溝の中心がＸ軸方向における発光ユニット部１１と反対側（＋Ｘ側）にシフトした構造を有している。
【0121】
つまり、本実施形態において、第１受光部５１および第１光学部材４３３の互いの中心位置と第２受光部６１および第２光学部材３３４の互いの中心位置とはそれぞれ異なっている。
【0122】
本実施形態の検出装置４０３において、第１発光部５０から入射され生体内を伝搬して射出された緑色光ＬＧは第１光学部材４３３に対して斜め方向から入射するが、緑色光ＬＧは偏芯したフレネルレンズからなる第１光学部材４３３により第１受光部５１側に向けて屈折される。よって、第１受光部５１は、生体から射出された緑色光ＬＧを効率良く受光することができる。
また、第２発光部６０から入射され生体内を伝搬して射出された赤色光ＬＲは第２光学部材３３４に対して斜めに入射するが、赤色光ＬＲは偏芯したフレネルレンズからなる第２光学部材３３４により第２受光部６１側に向けて屈折される。よって、第２受光部６１は、生体から射出された赤色光ＬＲを効率良く受光することができる。
同様に、第３発光部７０から入射され生体内を伝搬して射出された近赤外光ＬＩは第２光学部材３３４に対して斜め方向から入射するが、近赤外光ＬＩは偏芯したフレネルレンズからなる第２光学部材３３４により第２受光部６１側に向けて屈折される。よって、第２受光部６１は、生体から射出された近赤外光ＬＩを効率良く受光することができる。
また、第２発光部６０から入射され生体内を伝搬して射出された赤色光ＬＲは第２光学部材３３４に対して斜めに入射するが、赤色光ＬＲは偏芯したフレネルレンズからなる第２光学部材３３４により第２受光部６１側に向けて屈折される。よって、第２受光部６１は、生体から射出された赤色光ＬＲを効率良く受光することができる。
同様に、第３発光部７０から入射され生体内を伝搬して射出された近赤外光ＬＩは第２光学部材３３４に対して斜め方向から入射するが、近赤外光ＬＩは偏芯したフレネルレンズからなる第２光学部材３３４により第２受光部６１側に向けて屈折される。よって、第２受光部６１は、生体から射出された近赤外光ＬＩを効率良く受光することができる。
【0123】
このように本実施形態の検出装置４０３によれば、各発光部５０、６０、７０から生体内に入射し、生体内を伝搬して射出された光の指向性を制御することで各受光部５１、６１に効率良く取り込むことができる。よって、本実施形態の検出装置４０３によれば、光利用効率が高く、受光精度の高い検出装置を提供できる。
【0124】
以上、上述の実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
例えば、上記実施形態では、ケース部材４０の第１壁部１４１を遮光部材として機能させる場合を例に挙げたが、第２壁部１４２と同様、光反射性を有するように構成してもよい。この場合、第１壁部１４１は各発光部から射出された光の一部を反射して生体内に入射させるため、各発光部の光利用効率を高めることができる。
例えば、上記実施形態では、ケース部材４０の第１壁部１４１を遮光部材として機能させる場合を例に挙げたが、第２壁部１４２と同様、光反射性を有するように構成してもよい。この場合、第１壁部１４１は各発光部から射出された光の一部を反射して生体内に入射させるため、各発光部の光利用効率を高めることができる。
【0125】
また、上記実施形態では、第２受光部６１が赤色光ＬＲおよび近赤外光ＬＩの両方を受光する場合を例に挙げたが、近赤外光ＬＩを受光するための第３受光部を別途設けてもよい。この場合において、受光ユニット部１２側に光学部材を設ける際、第３受光部に対応させて配置した第３光学部材により近赤外光ＬＩを屈折することで近赤外光ＬＩを第３受光部に効率良く入射させることができる。
【0126】
また、第１実施形態では、第１光学部材３３、第２光学部材３４および第３光学部材３５を位置決めするために第１壁部１４１、第２壁部１４２、第４壁部１４４および第５壁部１４５を用いる場合を例に挙げたが、第１光学部材３３、第２光学部材３４および第３光学部材３５を位置決めする方法はこれに限られない。例えば、ケース部材４０の各壁部材を位置決めに用いる代わりに、ケース部材４０の第１発光領域１４０Ａ１を基準として第１光学部材３３を第１発光領域１４０Ａ１に重ねるように配置、ケース部材４０の第２発光領域１４０Ａ２を基準として第２光学部材３４を第２発光領域１４０Ａ２に重ねるように配置、あるいは、ケース部材４０の第３発光領域１４０Ａ３を基準として第３光学部材３５を第３発光領域１４０Ａ３に重ねるように配置してもよい。この場合、各壁部は封止層４２の上面から突出させる必要が無い。
【0127】
また、第１実施形態では、第１発光部５０と第１受光部５１との第１距離Ｄ１を第２発光部６０または第３発光部７０と第２受光部６１との距離（第２距離Ｄ２または第３距離Ｄ３）よりも小さくする場合を例に挙げたが、本発明はこれに限られない。例えば、第１受光部５１と第２受光部６１との位置を入れ替えてもよい。つまり、Ｘ軸方向において、第１発光部５０から第１受光部５１までの距離は第２発光部６０から第２受光部６１までの距離あるいは第３発光部７０から第２受光部６１までの距離よりも長くてもよい。
【0128】
この場合において、第１光学部材３３の焦点距離は第２光学部材３４の焦点距離よりも長くすることが有効である。
これにより、第１光学部材３３は、緑色光ＬＧの指向性を適切に制御することで緑色光ＬＧの減衰を抑制しつつ、生体内の深くに緑色光ＬＧを入射させることができる。よって、Ｘ軸に沿う方向において第２受光部６１よりも遠くに配置された第１受光部５１は、生体内を伝搬して射出された緑色光ＬＧを効率良く受光することができる。
また、第２光学部材３４あるいは第３光学部材３５は、赤色光ＬＲおよび近赤外光ＬＩの指向性を適切に制御することで赤色光ＬＲおよび近赤外光ＬＩを生体内の表層に近い位置に入射させることができる。よって、Ｘ軸に沿う方向において第２発光部６０あるいは第３発光部７０の近くに配置された第２受光部６１は、生体内を伝搬して射出された赤色光ＬＲあるいは近赤外光ＬＩを効率良く受光することができる。
これにより、第１光学部材３３は、緑色光ＬＧの指向性を適切に制御することで緑色光ＬＧの減衰を抑制しつつ、生体内の深くに緑色光ＬＧを入射させることができる。よって、Ｘ軸に沿う方向において第２受光部６１よりも遠くに配置された第１受光部５１は、生体内を伝搬して射出された緑色光ＬＧを効率良く受光することができる。
また、第２光学部材３４あるいは第３光学部材３５は、赤色光ＬＲおよび近赤外光ＬＩの指向性を適切に制御することで赤色光ＬＲおよび近赤外光ＬＩを生体内の表層に近い位置に入射させることができる。よって、Ｘ軸に沿う方向において第２発光部６０あるいは第３発光部７０の近くに配置された第２受光部６１は、生体内を伝搬して射出された赤色光ＬＲあるいは近赤外光ＬＩを効率良く受光することができる。
【0129】
また、上記実施形態では、生体として人間を例示したが、他の動物の生体情報（例えば、脈拍）の測定にも本発明は適用可能である。
【0130】
また、上記実施形態の測定装置１００では、検出装置３が筐体部１内に設けられる場合を例に挙げたが、検出装置３の設置場所はこれに限られず、例えば、ベルト２内に埋め込まれていてもよい。
【0131】
また、上記実施形態の測定装置１００として、腕時計型の構成を例に挙げたが、例えば、ネックレス型として被験者の首に装着する構成や、シール型として被験者の体に貼り付けて装着する構成や、ヘッドマウントディスプレイ型として被験者の頭部に装着する構成にも本発明は適用可能である。
【0132】
また、上記実施形態では、第１受光部５１のみにバンドパスフィルター１２２を設ける場合を例に挙げたが、第２受光部６１にも赤色光ＬＲあるいは近赤外光ＬＩを選択的に透過させるバンドパスフィルターを設けてもよい。
【0133】
また、上記実施形態では、各発光部５０，６０，７０の各々を時分割で発光させる場合を例に挙げたが、第１発光部５０の緑色光ＬＧに対応する第１受光部５１を個別に備えることから、第１発光部５０を時分割ではなく常時点灯させてもよい。
【0134】
以下、本開示のまとめを付記する。
（付記１）
生体に向けて第１波長帯を有する第１光を発光する第１発光部と、
前記生体に向けて前記第１波長帯よりも長い第２波長帯を有する第２光を発光する第２発光部と、
前記第１発光部から発光され、前記生体から射出された前記第１光を受光する第１受光部と、
前記第２発光部から発光され、前記生体から射出された前記第２光を受光する第２受光部と、
前記第１光を屈折させる第１光学部材と、
前記第２光を屈折させる第２光学部材と、を備える、
検出装置。
（付記１）
生体に向けて第１波長帯を有する第１光を発光する第１発光部と、
前記生体に向けて前記第１波長帯よりも長い第２波長帯を有する第２光を発光する第２発光部と、
前記第１発光部から発光され、前記生体から射出された前記第１光を受光する第１受光部と、
前記第２発光部から発光され、前記生体から射出された前記第２光を受光する第２受光部と、
前記第１光を屈折させる第１光学部材と、
前記第２光を屈折させる第２光学部材と、を備える、
検出装置。
【0135】
この構成の検出装置によれば、第１光および第２光に対応して個別に設けられた第１光学部材および第２光学部材を備えるため、第１光および第２光の指向性を個別に最適化することができる。これにより、第１受光部および第２受光部は、生体内を通った第１光および第２光を高精度に検出することができる。よって、第１発光部および第２発光部の光利用効率が高く、高い検出精度を備えた信頼性の高い検出装置を提供することができる。
【0136】
（付記２）
前記第１光学部材の焦点距離は、前記第２光学部材の焦点距離よりも短く、
前記第１発光部と前記第２発光部とが並ぶ第１方向と交差する第２方向において、前記第１発光部から前記第１受光部までの距離は、前記第２発光部から前記第２受光部までの距離よりも短い、
付記１に記載の検出装置。
前記第１光学部材の焦点距離は、前記第２光学部材の焦点距離よりも短く、
前記第１発光部と前記第２発光部とが並ぶ第１方向と交差する第２方向において、前記第１発光部から前記第１受光部までの距離は、前記第２発光部から前記第２受光部までの距離よりも短い、
付記１に記載の検出装置。
【0137】
この構成によれば、第１発光部と第１受光部との第１距離が第２発光部と第２受光部との第２距離よりも短い場合でも、第１光および第２光の指向性を個別に最適化することができる。
【0138】
（付記３）
前記第１光学部材の焦点距離は、前記第２光学部材の焦点距離よりも長く、
前記第１発光部と前記第２発光部とが並ぶ第１方向と交差する第２方向において、前記第１発光部から前記第１受光部までの距離は、前記第２発光部から前記第２受光部までの距離よりも長い、
付記１に記載の検出装置。
前記第１光学部材の焦点距離は、前記第２光学部材の焦点距離よりも長く、
前記第１発光部と前記第２発光部とが並ぶ第１方向と交差する第２方向において、前記第１発光部から前記第１受光部までの距離は、前記第２発光部から前記第２受光部までの距離よりも長い、
付記１に記載の検出装置。
【0139】
この構成によれば、第１発光部と第１受光部との第１距離が第２発光部と第２受光部との第２距離よりも長い場合でも、第１光および第２光の指向性を個別に最適化することができる。
【0140】
（付記４）
前記第１発光部、前記第２発光部、前記第１受光部および前記第２受光部を保持するケース部材をさらに備え、
前記第１方向および前記第２方向に交差する第３方向に平面視して、
前記第１光学部材は、前記ケース部材の前記第１発光部が設けられる第１発光領域の少なくとも一部と重なる位置に配置され、
前記第２光学部材は、前記ケース部材の前記第２発光部が設けられる第２発光領域の少なくとも一部と重なる位置に配置される、
付記１から付記３のうちのいずれか一つに記載の検出装置。
前記第１発光部、前記第２発光部、前記第１受光部および前記第２受光部を保持するケース部材をさらに備え、
前記第１方向および前記第２方向に交差する第３方向に平面視して、
前記第１光学部材は、前記ケース部材の前記第１発光部が設けられる第１発光領域の少なくとも一部と重なる位置に配置され、
前記第２光学部材は、前記ケース部材の前記第２発光部が設けられる第２発光領域の少なくとも一部と重なる位置に配置される、
付記１から付記３のうちのいずれか一つに記載の検出装置。
【0141】
この構成によれば、第１光学部材および第２光学部材は対応する各発光部から発光された光を効率良く飲み込むことができる。
【0142】
（付記５）
前記第３方向に平面視して、
前記第１発光部および前記第１光学部材の互いの中心位置、および、前記第２発光部および前記第２光学部材の互いの中心位置の少なくとも一方は異なっている、
付記１から付記４のうちのいずれか一つに記載の検出装置。
前記第３方向に平面視して、
前記第１発光部および前記第１光学部材の互いの中心位置、および、前記第２発光部および前記第２光学部材の互いの中心位置の少なくとも一方は異なっている、
付記１から付記４のうちのいずれか一つに記載の検出装置。
【0143】
この構成によれば、中心位置を異ならせた発光部から射出された光の指向性を制御することで受光部と反対方向へ拡散される光量を抑制できる。よって、発光部から射出された光は生体内を伝播して受光部に効率良く入射するため、光利用効率が高く、受光精度の高い検出装置を提供することができる。
【0144】
（付記６）
前記ケース部材は、前記第２方向において、前記第１発光部と前記第１受光部との間に設けられた第１壁部と、前記第１発光部に対して前記第１壁部と反対側に設けられた第２壁部と、を有し、
前記第１光学部材および前記第２光学部材は、前記第２方向において、前記第１壁部と前記第２壁部との間に保持される、
付記１から付記５のうちのいずれか一つに記載の検出装置。
前記ケース部材は、前記第２方向において、前記第１発光部と前記第１受光部との間に設けられた第１壁部と、前記第１発光部に対して前記第１壁部と反対側に設けられた第２壁部と、を有し、
前記第１光学部材および前記第２光学部材は、前記第２方向において、前記第１壁部と前記第２壁部との間に保持される、
付記１から付記５のうちのいずれか一つに記載の検出装置。
【0145】
この構成によれば、第１光学部材および第２光学部材の各々は、第２方向において、第１発光部および第２発光部上に精度良く位置決めされる。
【0146】
（付記７）
前記第１発光部、前記第２発光部、前記第１受光部および前記第２受光部を保持するケース部材をさらに備え、
前記第１方向および前記第２方向に交差する第３方向に平面視して、
前記第１光学部材は、前記ケース部材の前記第１受光部が設けられた第１受光領域の少なくとも一部と重なる位置に配置され、
前記第２光学部材は、前記ケース部材の前記第２受光部が設けられた第受光領域の少なくとも一部と重なる位置に配置される、
付記１から付記３のうちのいずれか一つに記載の検出装置。
前記第１発光部、前記第２発光部、前記第１受光部および前記第２受光部を保持するケース部材をさらに備え、
前記第１方向および前記第２方向に交差する第３方向に平面視して、
前記第１光学部材は、前記ケース部材の前記第１受光部が設けられた第１受光領域の少なくとも一部と重なる位置に配置され、
前記第２光学部材は、前記ケース部材の前記第２受光部が設けられた第受光領域の少なくとも一部と重なる位置に配置される、
付記１から付記３のうちのいずれか一つに記載の検出装置。
【0147】
この構成によれば、第１光学部材および第２光学部材は対応する光の指向性を制御することで受光部に効率良く入射させることができる。
【0148】
（付記８）
前記第３方向に平面視して、
前記第１受光部および前記第１光学部材の互いの中心位置、および、前記第２受光部および前記第２光学部材の互いの中心位置の少なくとも一方は異なっている、
付記７に記載の検出装置。
前記第３方向に平面視して、
前記第１受光部および前記第１光学部材の互いの中心位置、および、前記第２受光部および前記第２光学部材の互いの中心位置の少なくとも一方は異なっている、
付記７に記載の検出装置。
【0149】
この構成によれば、中心位置を異ならせた受光部に入射する光の指向性を制御することで生体内を伝播した光を受光部に効率良く入射させることができる。
【0150】
（付記９）
前記ケース部材は、前記第２方向において、前記第１発光部と前記第１受光部との間に設けられた第１壁部と、前記第１受光部に対して前記第１壁部と反対側に設けられた第３壁部と、を有し、
前記第１光学部材および前記第２光学部材は、前記第２方向において、前記第１壁部と前記第３壁部との間に保持される、
付記７または付記８に記載の検出装置。
前記ケース部材は、前記第２方向において、前記第１発光部と前記第１受光部との間に設けられた第１壁部と、前記第１受光部に対して前記第１壁部と反対側に設けられた第３壁部と、を有し、
前記第１光学部材および前記第２光学部材は、前記第２方向において、前記第１壁部と前記第３壁部との間に保持される、
付記７または付記８に記載の検出装置。
【0151】
この構成によれば、第１光学部材および第２光学部材の各々は、第２方向において、第１受光部および第２受光部上に精度良く位置決めされる。
【0152】
（付記１０）
前記第３方向に平面視して、前記第１光学部材の面積は前記第１受光部の面積よりも大きく、前記第２光学部材の面積は前記第２受光部の面積よりも大きい、
付記７から付記９のうちのいずれか一つに記載の検出装置。
前記第３方向に平面視して、前記第１光学部材の面積は前記第１受光部の面積よりも大きく、前記第２光学部材の面積は前記第２受光部の面積よりも大きい、
付記７から付記９のうちのいずれか一つに記載の検出装置。
【0153】
この構成によれば、各光学部材によって第１光あるいは第２光を集光させることでサイズの小さい受光部に入射させることができる。
【0154】
（付記１１）
前記生体に向けて前記第２光よりも長い第３波長帯を有する第３光を発光する第３発光部と、前記第３光を屈折させる第３光学部材と、をさらに備える、
付記１から付記１０のうちのいずれか一つに記載の検出装置。
前記生体に向けて前記第２光よりも長い第３波長帯を有する第３光を発光する第３発光部と、前記第３光を屈折させる第３光学部材と、をさらに備える、
付記１から付記１０のうちのいずれか一つに記載の検出装置。
【0155】
この構成によれば、第３光に対応して個別に設けられた第３光学部材を備えるため、第３光の指向性を最適化することができる。
【0156】
（付記１２）
前記生体に向けて前記第２光よりも長い第３波長帯を有する第３光を発光する第３発光部をさらに備え、
前記第２受光部は、前記生体から射出され前記第２光学部材で屈折された前記第２光と前記第３光とを受光する、
付記１から付記１０のうちのいずれか一つに記載の検出装置。
前記生体に向けて前記第２光よりも長い第３波長帯を有する第３光を発光する第３発光部をさらに備え、
前記第２受光部は、前記生体から射出され前記第２光学部材で屈折された前記第２光と前記第３光とを受光する、
付記１から付記１０のうちのいずれか一つに記載の検出装置。
【0157】
この構成によれば、第２受光部によって生体内を通った第２光および第３光を検出することができる。よって、第３光を検出するための受光部を別途設ける必要が無いため、検出装置の小型化を図ることができる。
【0158】
（付記１３）
前記第２方向において、前記第１発光部と前記第１受光部との間に設けられた第１壁部と、前記第１壁部と反対側に設けられた第２壁部と、をさらに備え、
前記第１壁部および前記第２壁部の少なくとも一方は、前記第１発光部から発光された前記第１光を前記第１光学部材に向けて反射する、
付記１から付記１２のうちのいずれか一つに記載の検出装置。
前記第２方向において、前記第１発光部と前記第１受光部との間に設けられた第１壁部と、前記第１壁部と反対側に設けられた第２壁部と、をさらに備え、
前記第１壁部および前記第２壁部の少なくとも一方は、前記第１発光部から発光された前記第１光を前記第１光学部材に向けて反射する、
付記１から付記１２のうちのいずれか一つに記載の検出装置。
【0159】
この構成によれば、第１発光部から発光された第１光を反射して生体に入射させるため、第１発光部の光利用効率を向上できる。
【0160】
（付記１４）
前記第１壁部は、前記第１発光部から発光された前記第１光を吸収する、
付記１３に記載の検出装置。
前記第１壁部は、前記第１発光部から発光された前記第１光を吸収する、
付記１３に記載の検出装置。
【0161】
この構成によれば、第１発光部から射出された第１光の一部が第１受光部あるいは第２受光部に直接入射することによる検出精度の低下を抑制できる。
【0162】
（付記１５）
前記第１受光部は、前記第１光を透過し、前記第２光を遮光する光学フィルターを含む、
付記１から付記１４のうちのいずれか一つに記載の検出装置。
前記第１受光部は、前記第１光を透過し、前記第２光を遮光する光学フィルターを含む、
付記１から付記１４のうちのいずれか一つに記載の検出装置。
【0163】
この構成によれば、光学フィルターにより第２光を遮光することで、第２光が第１受光部に入射することによる検出精度の低下を抑制できる。
【0164】
（付記１６）
付記１から付記１５のうちのいずれか一つに記載の検出装置と、
前記検出装置による検出結果を示す検出信号から生体情報を特定する情報解析部と、を備える、
測定装置。
付記１から付記１５のうちのいずれか一つに記載の検出装置と、
前記検出装置による検出結果を示す検出信号から生体情報を特定する情報解析部と、を備える、
測定装置。
【0165】
この構成の測定装置によれば、光利用効率が高く、高い検出精度を備えた信頼性の高い検出装置を備えるので、消費電力を抑えつつ、高精度な検出を可能とする測定装置を提供できる。
【符号の説明】
【0166】
３，１０３，２０３，３０３，４０３…検出装置、５…制御装置（情報解析部）、３３，１３３，２３３，３３３，４３３…第１光学部材、３４，１３４，２３４，３３４，４３４…第２光学部材、３５，１３５，２３５…第３光学部材、４０…ケース部材、５０…第１発光部、５０…発光部、５１…受光部、５１…第１受光部、６０…第２発光部、６１…第２受光部、７０…第３発光部、１００…測定装置、１２２…バンドパスフィルター（光学フィルター）、１４１…第１壁部、１４２…第２壁部、１４３…第３壁部、１４０Ａ１…第１発光領域、１４０Ｂ１…第１受光領域、１４０Ａ２…第２発光領域、Ａ１…第１方向、Ａ２…第２方向、ＬＧ…緑色光（第１光）、ＬＲ…近赤外光（第３光）、ＬＲ…赤色光（第２光）、Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…検出信号。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】