腕带式脉波测量装置

1.一种腕带式脉波测量装置，其特征在于：具有传感器元件、 脉波测量装置本体、腕带和信号传送部，传感器元件包括向指头 表面照射光的发光部、可以接收该发光部发出的光中从指头反射 回来的光的受光部和将该受光部的受光面和上述发光部的发光面 固定为向着指头表面的状态的传感器固定用固定带；
脉波测量装置本体具有用于显示根据上述受光部的受光结果 求出的脉波信息的显示部；
腕带用于将该脉波测量装置本体套在手腕上；
信号传送部从上述传感器元件延伸出、用于将上述受光部的 受光结果输入上述脉波测量装置本体，
上述脉波信息根据上述受光部的大约300毫微米～大约700 毫微米的波长范围的检测结果进行显示，
上述传感器元件的大小是使其能够装到指根部到指关节之 间。
2.按权利要求1所述的腕带式脉波测量装置，其特征在于： 上述传感器元件在装到指根部到指关节之间的状态下使用。
3.按权利要求1所述的腕带式脉波测量装置，其特征在于： 上述发光部的发光波长范围至少处于大约300毫微米～大约700 毫微米的范围，设上述受光部的受光波长范围为λ毫微米时，则 受光波长范围处于满足下式
       0＜λ≤700的范围。
4.按权利要求3所述的腕带式脉波测量装置，其特征在于： 作为上述发光部，使用发光二极管，其发光波长范围主要处于350 毫微米～600毫微米的范围。
5.按权利要求4所述的腕带式脉波测量装置，其特征在于： 作为上述发光部，使用铟-镓-氮系的蓝色发光二极管。
6.按权利要求3所述的腕带式脉波测量装置，其特征在于： 作为上述受光部，使用镓-砷-磷系的光电晶体管。

本发明涉及可以显示脉搏数等脉波信息的脉波测量装置等的 活体信息测量装置。更详细地说，就是涉及向活体照射光、检测 来自活体的反射光来测量脉波等活体信息的装置。特别是涉及在 缓动、跑动和节奏运动等运动中也能测量活体信息的腕带式的脉 波测量装置。\n在测量脉波等活体信息的装置中，有以光学方式检测血液量 的变化、并根据其检测结果显示活体信息的电子仪器。在这样的 光学式脉波测量装置(活体信息测量装置)中，通过从LED(发 光二极管)等发光元件向指尖等照射光、用光电晶体管等受光元 件接收来自活体(血管)的反射光，以受光量的变化来检测由血 液的脉波引起的血量变化、并根据这样得到的脉波信号来显示脉 搏数及脉波的变化。并且，作为从发光元件照射的光，以往是使 用红外线。这样，如果外光(太阳光等)射入受光元件，伴随外 光的入射量的变化，受光量将发生变化，所以，在先有的脉波测 量装置中，通过用遮光罩遮盖指尖等检测部分来抑制外光的影响。\n但是，在先有的脉波测量装置中，不论如何增大遮盖外光的 遮光罩，如果在室外等外光照射到的地方使用，一部分外光就会 通过指头本身到达受光元件，从而由于外光照度的变化而容易发 生脉波的误检测。因此，对于先有的脉波测量装置，有只能在外 光照射不到的地方或者外光的照度一定的地方使用的限制。为了 减少这种限制，必须设置更大的遮光结构来抑制外光的影响，所 以，脉波测量装置不能实现小型化，从而不能作为可以测量缓动、 跑动及节奏运动等运动中的脉波信息的脉波测量装置来使用。\n为了解决这样的问题，在实开昭57-74009号公报中 公开了除了脉波的检测装置外，还设置了检测外光的外光检测元 件并根据外光检测元件对外光的检测结果补偿其影响的脉波传感 器。但是，由于在脉波传感器中设置外光检测元件和补偿电路， 妨碍其实现小型化和低廉化等，所以，迄今所提案的对外光的对 策都缺乏实用性。\n另外，对于这种脉波测量装置，近年来期望有能测量缓动、 跑动及节奏运动或者马拉松运动中的脉搏数等的腕带式的脉波测 量装置。为了构成这样的脉波测量装置，需要能装到指根的很小 的传感器元件。因为，如果是很小的传感器元件，即使将其装到 指根也能轻松地握手。\n有鉴于此，本申请人研究了各种由于外光照度变化而发生脉 波的误检测的原因，结果得到的结论是：在先有的脉波测量装置 中，由于其检测系统使用的红外线对活体的透过率太大，所以， 即使罩上遮光罩外光也容易透过活体本身而到达受光元件，只要 解决了这样的问题就可能得到实用的外光对策。\n因此，本发明的目的旨在通过使用受外光影响不大的光学系 统，实现没有庞大的遮光结构也能减少对使用条件的限制的活体 信息测量装置。另外，本发明的目的还在于利用不影响缓动等运 动的很小的传感器元件提供可以测量脉搏数等脉波信息的腕带式 的脉波测量装置。\n活体信息测量装置具有检测器和根据该检测器的检测结果显 示活体信息的活体信息显示器，检测器包括向活体的一部分照射 光的发光部和通过活体接收该发光部发的光的受光部，即接收来 自活体的反射光的受光部。为了解决上述问题，本发明的活体信 息测量装置的特征在于：在该活体信息测量装置中，根据检测器 在大约300nm～大约700nm的波长范围内的检测结果来 显示活体信息。\n在进行该波长范围内的检测时，例如，使发光部的发光波长 范围至少为大约300nm～大约700nm的范围，设受光部 的受光波长范围为λnm时，最好将受光波长范围取为下式表示 的范围，即\n        0＜λ≤700\n这样的活体信息测量装置，可以构成例如根据检测器的检测 结果显示作为活体信息的脉波信息的脉波测量装置。\n另外，本发明的腕带式脉波测量装置的特征在于：具有传感 器元件、脉波测量装置本体、腕套和电缆，传感器元件包括向指 头表面照射光的发光部、可以接收该发光部所发的光中从指头反 射来的光的受光部和将该受光部的受光面和发光部的发光面固定 为朝向指头表面的状态的传感器固定用固定带；脉波测量装置本 体具有用于显示根据受光部的受光结果而求出的脉波信息的显示 部；腕套用于将该脉波测量装置本体套在手腕上；电缆从传感器 元件延伸出、将受光部的受光结果输入脉波测量装置本体，脉波 信息根据受光部的大约300nm～大约700nm的波长范围 内的检测结果进行显示，传感器元件的大小是使其能够装到指根 到指关节之间。\n并且，该传感器元件在装到指根到指关节之间的状态下使用， 因此，即使在这样装上了传感器元件的状态下也可以轻松地握手。\n此外，作为发光部，最好使用InGaN系(铟-镓-氮系) 的蓝色LED，作为受光部，最好使用GaAsP系(镓-砷- 磷系)的光电晶体管。\n在本发明的腕带式脉波测量装置(活体信息测量装置)中， 通过从LED等发光部向指头及手腕等处照射光，用光电晶体管 等受光部检测来自血管的反射光，以受光量的变化来检测由血液 的脉波引起的血量变化，并根据这样得到的脉波信号显示脉搏数 及脉波的变化。\n这里，活体信息根据检测器的300nm～700nm的波 长范围的检测结果进行显示。外光内包含的光中，波长范围小于 700nm的光不能将指头作为导光体到达受光部，小于300 nm的短波长范围的光几乎全部被皮肤表面所吸收。用本发明的 腕带式脉波测量装置进行这一波长范围的检测时，例如将发光部 的波长范围至少取为300nm～700nm的范围，将受光波 长范围取为小于700nm。因此，检测结果不受外光的影响， 从而可以根据只基于发光部的光的300nm～700nm的波 长范围的检测结果测量活体信息。故而，只要外光不直接射入检 测部分，就不会发生由外光引起的脉波的误检测，所以，不需要 庞大的遮光结构。\n因此，即使用能够装到拇指、食指、中指、无名指或小指的 指根到指关节之间的很小的传感器元件，也完全可以将外光遮蔽。 并且，只要是这样小的传感器元件，由于在装到指根部的状态下 并未将指头覆盖住，所以，可以轻松地握手。因此，在进行缓动、 跑动及节奏运动等运动时没有影响。\n另外，血液中的血红蛋白对波长范围处于300nm～700 nm范围的光的吸收系数远远大于对红外线的吸收系数。如果向 活体照射符合这种血红蛋白的吸收特性的波长范围处于300 nm～700nm范围的光，从活体(血管)反射的光的强度将 随血量变化而发生很大的变化。因此，可以提高脉波信号的S/ N比。\n另外，我们知道，在测量手掌到指尖的体温的分布时，特别 是在寒冷时期指尖的温度将显著降低，相反，指根的温度则比较 难于降低。即，即使在寒冷时期，血流在指根部也不太降低。因 此，如果将传感器元件装到指根部，即使在寒冷的日子里在室外 进行跑动等运动也可以正确地测量脉搏数等活体信息。本发明的 这种方式，是先有的那样使用测量指尖的血流的所谓指尖脉波测 量方式所不能办到的优良的测量方式。\n图1是表示本发明的一个实施例的腕带式脉波测量装置(活 体信息测量装置)的使用状态的说明图。\n图2(a)、(b)和(c)是分别模式地表示出在图1所示的 腕带式脉波测量装置中传感器元件与手指之间的位置关系的侧视 图和剖视图。\n图3是表示在图1所示的腕带式脉波测量装置中装到指根部 的传感器元件的状态及其动作的说明图。\n图4是表示图1所示的腕带式脉波测量装置的检测装置(光 学元件)的结构的平面图。\n图5是沿图4的A-A′线的剖面图。\n图6是沿图4的B-B′线的剖面图。\n图7是沿图4的C-C′线的剖面图。\n图8是表示图1所示的腕带式脉波测量装置中使用的InGaN系蓝色LED的发光频谱的说明图。\n图9是表示图1所示的腕带式脉波测量装置中使用的InGaP系光电晶体管的受光特性的说明图。\n图10是表示图1所示的腕带式脉波测量装置中使用的带光 学滤波器的光电晶体管元件的受光特性的说明图。\n图11是图1所示的腕带式脉波测量装置的数据处理电路的 结构框图。\n图12(a)是表示光的波长与皮肤的光透过率的关系的曲 线图，图12(b)是表示光的波长与各种血红蛋白的吸光特性 的关系的说明图。\n图13是表示先有的脉波测量装置使用的硅系的光电晶体管 的受光特性的说明图。\n图14是评价外光对本实施例的腕带式脉波测量装置的侵入 程度时改变对指头的遮光范围的各实验条件的说明图。\n图15是评价外光对本实施例的腕带式脉波测量装置的影响 时对本实施例的脉波测量装置的脉波检测结果进行频谱分析后的 数据的说明图。\n图16是评价外光对本实施例的腕带式脉波测量装置的影响 时对其比较例的脉波测量装置的脉波检测结果进行频谱分析后的 数据的说明图。\n图17是表示图1所示的腕带式脉波测量装置中使用的GaP系的LED的发光频谱的说明图。\n图18是表示图1所示的腕带式脉波测量装置中使用的GaAsP系光电晶体管的受光特性的说明图。\n1…腕带式脉波测量装置(活体信息测量装置)\n10…装置本体\n11…表壳\n12…腕带\n13…液晶显示装置\n20…电缆\n30…传感器元件\n31…LED(发光部)\n32…光电晶体管(受光部)\n40…传感器固定用固定带\n50…数据处理电路\n51…脉波信号变换部\n52…脉波信号存储部\n53…脉波信号运算部\n54…脉波成分抽出部\n55…脉搏数运算部\n60…活体信息显示部\n111、112…按钮开关\n300…光学元件\n301…传感器框\n302…后盖\n303…后盖固定螺钉\n304…玻璃板\n305…电路基板\n306…销柱\n307…基板固定螺钉\n308…接地板\n309…晶体管\n下面，参照附图说明本发明的一个实施例。 (总体结构)\n图1是表示本实施例的腕带式脉波测量装置的使用状态的说 明图。图2(a)、(b)和(c)是分别模式表示装上脉波测量装 置的传感器元件(检测装置)的手指与光学元件之间的位置关系 的侧视图和剖视图。图3是表示装到指根的传感器元件(检测装 置)的状态及其动作的说明图。\n在图1中，在本实施例的腕带式脉波测量装置1(活体信息 测量装置)中，大致由具有手表结构的装置本体10(脉波测量 装置本体)、与该装置本体10连接的电缆20(信号传送部)和 设置在该电缆20的前端的传感器元件30构成。装置本体10 利用腕套12可以对手腕自由地装脱。传感器元件30具有宽度 约为15mm的传感器固定用固定带40，利用该传感器固定用 固定带40装到手指的根部。对于从传感器元件30延伸出来的 电缆20，由于将该电缆20设置为可在与装置本体10连接的 状态和与装置本体10分离的状态之间进行切换，所以，如果将 传感器元件30和电缆20与装置本体10分离开，还可以作为 通常的手表的使用。 (装置本体的结构)\n装置本体10具有内装计时功能的表壳11，在表壳11的 表面一侧构成液晶显示装置13(显示部)，除了现在时刻及日期 外，还显示基于传感器元件30的检测结果的脉波信息(活体信 息)等。另外，在表壳11的内部，为了根据由传感器元件30 的检测结果显示脉搏数的变化等，内装着对检测信号进行信号处 理等的数据处理电路50。并且，由该数据处理电路50和液晶 显示装置13构成活体信息显示部60。另外，在表壳11的外 侧面设有用于进行对时及显示模式的切换等的按钮开关111、 112。\n腕带式脉波测量装置1的电源是内装在表壳11内的电池(图 中未示出)。电缆20用于从电池向传感器元件30供电，同时具 有将传感器元件30的检测结果输入表壳11内的数据处理电路 50的功能。\n在传感器固定用固定节40的内面固定着传感器元件30，如 在图2(a)、(b)、(c)中所示，发光二极管(LED)31和光电晶体管 32处于向着手指的状态。其中，在图2(a)中，示出了当将传感器 元件30安装为紧贴指根的状态时，LED31和光电晶体管32处于 在手指的长度方向上并排的状态。在图2(b)中，示出了当将传感 器元件30安装为紧贴在指尖上的状态时，LED31和光电晶体管32 处于在手指的长度方向上并排的状态。在图2(c)中，示出了当将 传感器元件30安装为紧粘手指的状态时，LED31和光电晶体管32 处于沿手指周围的方向并排的状态。 (光学元件的结构)\n在本实施例中，如图3所示的那样，是从LED31向指头 照射光、用光电晶体管32接收从活体(血管)反射回来的光来 从活体(血管)检测脉波的。\n在图3中，光学元件300是根据作为其壳体的传感器框 301、后盖302、玻璃板304和与该玻璃板304相对的 电路基板305来规定外形形状的。\n下面，参照图4～图7详细说明光学元件300的结构。图 4是光学元件的平面图，图5是沿图4的A-A′线的剖面图，图 6是沿图4的B-B′线的剖面图，图7是沿图4的C-C′的剖 面图。\n在这些图中，在光学元件300中，后盖302盖在作为其 壳体的传感器框301上，其内部成为装入零件的空间。后盖 302向传感器框301上的固定是使用3个后盖固定螺钉303 进行的。另外，后盖固定螺钉303还将传感器固定用固定带 40固定到后盖302的下面，传感器固定用固定带40从光学 元件300向两侧延伸。电缆20从传感器框301的内部向着 与这样的传感器固定用固定带40成直角的方向引出。在传感器 框301的上面部分，使用具有光学滤波器的功能的玻璃板304 形成光透过窗。另外，电路基板305与该玻璃板304面对面 地固定在传感器框301的内部。\n在电路基板305上，装配着LED31、光电晶体管32 (带滤波器的传感器元件)、晶体管309和电阻、电容(图中未 示出)等电子元件。LED31和光电晶体管32分别将其发光 面和受光面朝向玻璃板304的方向。电路基板305由基板固 定螺钉307固定到从传感器框301的上面嵌入的2根销柱 306上，从而固定到传感器框301上。另外，还利用销柱 306固定接地板308。\n在本实施例中，其特征是作为LED31使用InGaN系 (铟-镓-氮系)的蓝色LED。其发光频谱如图8所示的那样， 在450nm有一发光峰值，其发光波长范围处于350nm～ 600nm的范围内。\n与具有这样的发光特性的LED31相对应，在本实施例中， 作为光电晶体管32使用GaAsP系(镓-砷-磷系)的光电晶体 管。该元件本身的受光波长范围如图9所示，主要灵敏区域在 300nm～600nm的范围内，在小于300nm也有灵敏区域。这 里，作为光电晶体管32，有时也使用将光学滤波器附加到元件 上的传感器元件。这样的传感器元件的受光波长范围的一个例子， 如图10所示，主要灵敏区域处于400nm～550nm的范 围内。由于这些LED31和光电晶体管32的电力消耗比较小， 所以，如本实施例的腕带式脉波测量装置1那样，用一个小型电 池驱动计时功能和脉波测量功能也可以连续工作很长时间。 (数据处理电路的结构)\n下面，参照图11说明在表壳11内部构成的数据处理电路 50的结构。图11是数据处理电路50的结构框图。\n在数据处理电路50中，脉波信号变换部51将从传感器元 件30通过电缆20输入的信号变换为数字信号后，输给脉波信 号存储部52。脉波信号存储部52是存储变化为数字信号的脉 波数据的RAM，脉波信号运算部53读出脉波信号存储部52 存储的信号，对其进行频谱分析，并将其结果输给脉波成分抽出 部54。脉波成分抽出部54从脉波信号运算部53的输入信号 中抽出脉波成分后输给脉搏数运算部55，该脉搏数运算部55 根据输入的脉波的频率成分计算脉搏数，并将其结果输给液晶显 示装置13。 (动作)\n下面，参照图1、图3和图11简单地说明这样构成的腕带 式脉波测量装置1的动作。\n首先，在图1中，将腕带式脉波测量装置1作为通常的手表 使用时，在将电缆20和传感器元件30从装置本体10分离的 状态下，使用腕带12将装置本体10戴在手腕上。\n另一方面，使用腕带式脉波测量装置1测量缓动及跑动等运 动中的脉搏数等脉波信息时，将电缆20与装置本体10连接 后，使用腕带12将装置本体10戴到手腕上。另外，利用传感 器固定用固定带40使传感器元件30(光学元件300的玻璃 板304)与指头紧密地接触后，进行缓动及跑动等运动。\n在该状态下，如图3示意性所示的那样，从LED31向指 头照射光时，该光到达血管后被血液中的血红蛋白吸收一部分， 反射一部分。从指头(血管)反射回来的光由光电晶体管32接 收，其接收光量的变化与由血液的脉波引起的血量变化对应。即， 血量多时，反射光变弱，血量减少时，反射光增强，所以，只要 用光电晶体管32监视反射光强度的变化，就可以检测脉搏等。 为了进行这样的检测，在图11所示的数据处理电路50中，将 从光电晶体管32(传感器元件30)输入的信号变换为数字信 号，对该数字信号进行频谱分析后计算脉搏数。并且，由液晶显 示装置13显示由计算求出的脉搏数。即，腕带式脉波测量装置 1起脉搏仪的功能。\n在图3中，从LED31发出的光，一部分如箭头C所示的 那样，通过指头到达血管，来自血液中的血红蛋白的反射光如箭 头D所示的那样，到达光电晶体管32。由该路径接收的光量是 活体反射量。另外，从LED31发出的光，一部分如箭头E所 示的那样在指头表面上反射后到达光电晶体管32。由该路径接 收的光是皮肤反射量。进而，从LED31发出的光和从血管反 射的光的一部分如箭头F、G所示的那样，在指头内被吸收或分 散后不能到达光电晶体管32。\n当进行这样的脉波检测时，在本实施例中，不是根据先有的 红外线而是根据350nm～600nm的波长范围的检测结果 来表示活体信息的。即，在传感器元件30中，使用发光波长范 围处于350nm～600nm的范围内的LED31和受光波 长范围主要为300nm～600nm的范围内的光电晶体管 32，根据其重叠区域即350nm～600nm的波长范围的 检测结果表示活体信息。只要使用这样的传感器元件30，如后 面所述，在外光所包含的光中，波长范围小于700nm的光不 能将指头作为导光体而到达光电晶体管32(受光部)，另一方面， 小于300nm的光几乎全部被皮肤表面所吸收。因此，检测结 果不受外光的影响，从而可以根据只基于发光部的光的300nm～ 700nm的波长范围的检测结果测量活体信息。\n另外，从能够不受外光的影响得到脉波信息的角度来看，作 为LED31，也可以使用发光波长范围处于300nm～700 nm的范围的LED，作为光电晶体管32，也可以使用受光波 长范围小于700nm的光电晶体管。 (实施例的效果)\n如上所述，在本实施例的腕带式脉波测量装置1中，LED 31的发光波长范围处于350nm～600nm的范围，光电 晶体管32的受光波长范围的主要灵敏区域处于300nm～ 600nm的范围内。另外，作为光电晶体管32，使用将元件 与滤波器组合的单元时的受光波长范围处于400nm～550 nm的范围内。因此，即使在图1所示的简单的遮光状态下测量 脉波，包含外光的光中波长范围小于700nm的光也不会将指 头作为导光体到达光电晶体管32(受光部)，而只有对检测没有 影响的波长范围的光才会将指头作为导光体通过来，所以，在本 实施例中，即使外光照射到指头的露出部分，外光也对脉波的检 测结果也没有影响。因此，可以使用以宽度窄的传感器固定用固 定带40对检测部进行遮光的传感器元件30。故而，只要是本 实施例那样小的传感器元件30，在装到指根部的状态下可以进 行握手，所以，对缓动、跑动及节奏性的运动等运动不会有影响。 另外，将传感器元件30装到指根部时，使用短的电缆20就行 了，所以，电缆20不会影响缓动等运动。因此，本实施例的腕 带式脉波测量装置1适合于测量缓动等运动中的脉搏数。\n另外，测量手掌到指尖的体温的分布时，在寒冷时期指尖的 温度将显著地降低，相反，指根部的温度则比较难于降低。即， 即使在寒冷时期指根部的血流也不太少。因此，只要将传感器元 件装到指根部，即使在寒冷的日子里在室外进行跑动等运动也可 以正确地测量脉搏数等活体信息。\n另外，由于是利用大约300nm～大约700nm的波长 范围的光得到脉波信息的，所以，与血量变化对应的脉波信号的 S/N比高。下面，说明其理由。\n首先，参照图12(a)说明难于受外光影响的理由。在图 12(a)中，示出了光的波长与皮肤的光透过率的关系。其中， 折线a是波长为200nm的光的透过特性，折线b是波长为 300nm的光的透过特性，折线c是波长为500nm的光的 透过特性，折线d是波长为700nm的光的透过特性，折线e 是波长为1μm的光的透过特性。由该图可知，在外光所包含的 光中，由于波长范围小于700nm的光有难于透过指头的倾向， 所以，即使外光照射到指头上未被传感器固定用固定带40盖住 的部分，也将如图3中虚线X所示的那样不会通过指头到达光电 晶体管32。因此，只要如本实施例那样使用小于700nm的 光作为检测光，即使不将指头大面积地覆盖住而只覆盖必要的最 小限度的范围，就可以抑制外光的影响，所以，本实施例的腕带 式脉波测量装置1可以在室外使用。小于300nm的短波长范 围的光几乎全部被皮肤表面所吸收，所以，即使将受光波长范围 取为小于700nm，实际的受光波长范围就是300nm～ 700nm。\n与此相反，如果像以往那样使用在红外区域即880nm附 近具有发光峰值的LED和使用硅系的光电晶体管，其受光波长 范围便如图13所示的那样遍及350nm～1200nm的范 围。因此，在先有的光学系统(检测装置)中，是根据外光中如 图3箭头Y所示的那样容易将指头作为导光体到达受光部的1μm 波长的光(即图12(a)的折线e所示的光)的检测结果检测 脉波的，所以，容易发生由外光的变化引起的误检测。\n下面，参照图12(b)说明在本实施例的腕带式脉波测量 装置1中脉波信号的S/N比高的理由。图12(b)是表示光 的波长与各种血红蛋白的吸收特性的关系的说明图。\n在图12(b)中，用曲线Hb表示与氧未结合的血红蛋白 的吸收特性，用曲线HbO2表示与氧结合的血红蛋白的吸收特 性。如这些曲线所示的那样，血液中的血红蛋白对波长为300 nm～700nm的光的吸收系数大，比对先有的检测光即波长 为880nm的光的吸收系数大数倍～约100倍以上。因此， 如果如本实施例那样与血红蛋白的吸收特性相对照、使用吸收系 数大的波长范围(300nm～700nm)的光作为检测光， 则其检测值便随血量变化而非常灵敏地变化，所以，基于血量变 化的脉波的检测率(S/N)便高。 (在各遮光条件下外光的侵入量)\n在评价本实施例的腕带式脉波测量装置1时，如图14(a)～ (e)所示的那样，从条件1～条件5改变对指头的遮光范围， 只对外光的侵入量与先有的脉波测量装置(比较例)进行了对比 测量。这里，作为本实施例的腕带式脉波测量装置1，提供了使 用接收灵敏度为400nm～600nm的光电晶体管32的试 品1和使用接收灵敏度为300nm～700nm的光电晶体管 32的试品2来进行评价。另一方面，作为比较例，提供了接收 灵敏度偏离300nm～700nm的范围的试品3、4、5来 进行评价。另外，条件1如图14(a)所示，是用遮光罩将食 指的根部盖住10mm宽度的状态，条件2如图14(b)所示， 是用遮光罩将食指的根部盖住20mm宽度的状态，条件3如图 14(c)所示，是用遮光罩将食指的根部盖住40mm宽度的 状态，条件4如图14(d)所示，是用遮光罩将食指的根部盖 住70mm宽度的状态，条件5如图14(e)所示，是用遮光 罩将整个食指、拇指的根部、中指的根部和各指到根部附近盖住 的状态。\n各种条件下外光的侵入量的测量结果示于表1。外光的侵入 量用光电晶体管的输出电流(单位μA)表示。 【表1】\n如表1所示，按照本实施例的腕带式脉波测量装置1(试品 1、2)，由于接收300nm～700nm的波长范围的光，所 以，不论在现在所进行的哪个条件下都可以不考虑外光的影响。 这是因为在外光所包含的光中，波长范围小于700nm的光不 能将指头作为导光体到达光电晶体管32(受光部)。因此，按照 本实施例的腕带式脉波测量装置1，只要用传感器元件30本身 或者传感器固定用固定带40(遮光罩)将指头盖住10mm的 宽度就足够了。与此相反，在比较例的脉波测量装置(试品3、 4、5)中，只有将整个食指、拇指的根部、中指的根部和各指 到根部附近大范围盖住的状态(条件5)下才能不考虑外光的影 响，所以，需要庞大的遮光结构。 (各环境下外光的影响)\n另外，对使用发光波长峰值为450nm的LED31(蓝 色光源)和使用受光波长范围为300nm～600nm的 GaAsP系的光电晶体管32的本实施例的腕带式脉波测量装 置1与使用发光波长峰值为880nm的LED和使用受光波长 范围为350nm～1200nm的光电晶体管的脉波测量装置 (比较例)，还进行了外光的影响程度的比较，比较的结果示于图 15、图16。图中所示的数据是对脉波的检测结果进行频谱分 析后的结果，在多个峰值中，带箭头的峰值与脉波的频率相当。\n在图15(a)中，示出了将本实施例的腕带式脉波测量装 置戴在手腕上在暗室环境下行走时的脉波的测量结果。在图15 (b)中，示出了将本实施例的腕带式脉波测量装置戴在手腕上 向着太阳光朝一个方向行走时的脉波的测量结果。在图15(c) 中，示出了将本实施例的腕带式脉波测量装置戴在手腕上以使太 阳光的相对方向发生变化而环绕行走时的脉波的测量结果。可以 看出，不论在这些图所示的哪个条件下，带箭头的脉波的峰值与 其他峰值相比是明确的，本实施例的腕带式脉波测量装置1难于 受外光的影响。\n在图16(a)中，示出了将先有的脉波测量装置戴在手腕 上在暗室环境下行走时的脉波的测量结果。在图16(b)中， 示出了先有例的腕带式脉波测量装置戴在手腕上向着太阳光朝一 个方向行走时的脉波的测量结果。在图16(c)中，示出了将 先有例的腕带式脉波测量装置戴在手腕上以使太阳光的相对方向 发生变化而环绕行走时的脉波的测量结果。可以看出，如这些图 所示的那样，先有的脉波测量装置只能在暗室环境下进行脉波的 测量，在外光照射的条件下不能进行测量。 (脉波信号的相对灵敏度)\n下面，在本实施例的腕带式脉波测量装置1和先有的脉波测 量装置(比较例)中，对测量脉波时的脉波信号电平(μA)、反 射光的总体电平(μA)、反射光中所包含的脉波信号之比进行比 较，并将比较的结果示于表2。这里，作为本实施例的腕带式脉 波测量装置1，除了使用发光波长范围为420nm～480n m的LED31(发光颜色为蓝色)的试品6外，还提供了使用 发光波长范围为540nm～570nm的LED31(发光颜 色为绿色)的试品7来进行评价，在试品7中，作为发光颜色为 绿色的LED31，使用GaP系的，该GaP系的LED31 的发光频谱分布如图17所示，在540nm～570nm的范 围具有主要发光区域，发光区域达到了520nm～600nm 的范围。在使用这样的GaP系的LED31的试品7中，使用 与其发光特性对应的GaP系的光电晶体管32，该光电晶体管 32的接收灵敏度特性如图18所示的那样，在200nm～ 700nm附近的范围内具有灵敏区域。\n另外，作为比较例，提供了发光波长范围偏离300nm～ 700nm的范围的试品8、9、10来进行评价。\n表2示出该评价结果。 【表2】\n如表2所示，按照本实施例的腕带式脉波测量装置1(试品 6、7)，由于使用与血液中的血红蛋白的吸收系数大的波长区域 相符合、发光波长范围处于300nm～700nm的范围内的 光，所以，在所包含反射光中的脉波信号之比大到0.019、 0.013，灵敏度高。与此相反，在比较例的脉波测量装置(试 品8、9、10)中，在所包含反射光中的脉波信号之比非常小， 小于0.002，灵敏度低。即，本实施例的腕带式脉波测量装 置1的灵敏度与先有的装置相比，脉波信号的S/N比大约提高 了近10倍。 (肤色的影响)\n下面，将本实施例的腕带式脉波测量装置1的灵敏度高的优 点对肤色没有影响的研究结果示于表3。在该评价中，对于使用 具有难于在皮肤表面反射的450nm的发光波长峰值的LED (蓝色光源)的本实施例的腕带式脉波测量装置1(试品11) 和使用具有容易在皮肤表面反射的800nm的发光波长峰值的 先有的脉波测量装置(比较例，试品12)，测量了黄种人、白人 和黑人的脉波，并分别计算了该时刻检测的皮肤反射量、活体反 射量(血管的反射量)和脉波成分。\n[表3]     黄种人          白人          黑人   实施例   比较例   实施例   比较例   实施例   比较例   试品11   试品12   试品11   试品12   试品11   试品12  LED波长       (nm)   450   880   450   880   450   880  LED照射量     (μA)   100   100   100   100   100   100  皮肤反射量(1) (μA)   14.0   35.0   28.0   35.0   9.3   21.0  活体反射量(2) (μA)   15.0   24.5   19.6   24.5   8.4   29.4  脉冲成分      (μA)   0.31   0.01   0.39   0.01   0.17   0.02  总接收量(1+2) (μA)   29.9   59.5   47.6   59.5   17.7   50.4\n结果，如表3所示，不论以黄种人、白人和黑人中的哪种人 为对象，脉波成分占总受光量的比例都高，即，证明对活体信息 的测量灵敏度高。#L(其他实施例)\n本实施例的传感器元件，不限于食指，也可以装到其他指头 (拇指、中指、无名指、小指)上。并且，不论是哪一个指头， 在装上传感器元件的状态下都可以轻松地握手。因此，可以根据 使用者的喜好选择装传感器元件的指头。\n另外，作为用于将传感器元件的受光部的受光结果(信号) 传送给脉波测量装置本体的方法，除了在上述实施例中说明过的 以电缆20为代表的有线方式外，也可以使用无线方式。即，将 发射电路组装到传感器元件或者装配着传感器元件的传感器固定 用固定带等内，将接收电路组装到装置本体内。对于本发明的腕 带式脉波测量装置的情况，由于发射部(指根)与接收部(手腕) 之间的距离非常短，所以，即使发送来的电波的输出很小也足够。 因此，可以构成非常小型的发射电路/接收电路。另外，还可以 将传感器固定用固定带的一部分或者传感器固定用固定带本身作 为发射电路的天线使用。\n作为脉波以外的活体信息，可以列举出以下几种。\n血液中的血红蛋白的吸收特性如图12(b)所示的那样， 由于与氧未结合的血红蛋白和与氧结合的血红蛋白之间不同，所 以，如果使用具有300nm～700nm的波长的光、例如具 有波长约为470nm的光作为检测光，根据其强度便可将各种 血红蛋白的量和血红蛋白的总量等作为活体信息而进行测量。另 外，还可以根据皮肤与水分的吸光特性的差别而将例如皮肤中所 包含的水分作为活体信息进行测量。\n如上所述，在本发明的腕带式脉波测量装置(活体信息测量 装置)中，其特征是从LED等发光部向指尖等处照射光，利用 光电晶体管等受光部检测从血液等反射的反射光，同时，根据这 样的检测装置在300nm～700nm的波长范围内的检测结 果测量活体信息。进行这样的波长范围内的检测时，例如，如果 将发光部的波长范围至少取为300nm～700nm的范围， 使受光波长范围小于700nm，则在外光所包含的光中，波长 范围小于700nm的光就不能将指头作为导光体到达受光部， 另一方面，波长小于300nm的短波长区域的光几乎全部被皮 肤表面所吸收。因此，检测结果不受外光的影响，从而可以根据 只基于发光部的光的300nm～700nm的波长范围的检测 结果测量活体信息。故而，只要外光未直接照射到检测部分，就 不会发生外光引起的脉波的误检测，所以，不需要设置庞大的遮 光结构。\n因此，使用可以装到指根部的很小的传感器元件就足够了， 如果是这样的传感器元件，在装到指根部的状态下就可以轻松地 握手，对缓动、跑动及节奏性的运动等运动没有影响。故而，还 可以应用于测量缓动等运动中的脉搏数等。\n另外，即使在寒冷时期，在指根部血流也不怎么减少，所以， 只要能将传感器元件装到指根部，即使在寒冷的日子里在室外运 动也可以正确地测量脉搏数等。\n另外，血液中的血红蛋白对波长范围处于300nm～700 nm的范围内的光的吸收系数远远大于对红外线的吸收系数。如 果将与这样的血红蛋白的吸收特性符合的波长范围处于300 nm～700nm的范围的光向活体照射，从活体(血管)反射 回来的光的强度便随血量变化而发生很大变化，从而脉波信号的 S/N比提高，所以，在本发明的腕带式脉波测量装置中，还可 以收到脉波的测量灵敏度高的效果。\n另外，作为发光部，使用InGaN系(铟-镓-氮系)的 蓝色LED，作为受光部，使用GaAsP系(镓-砷-磷系) 的光电晶体管，则不论测量灵敏度多高，其电力消耗都非常少， 所以，适合于进行长时间的测量。并且，对于本发明的对电源有 限制的携带式等的腕带式脉波测量装置(活体信息测量装置)最 适合。