1.本发明涉及检测脉搏、氧饱和度等生物体信息的检测装置以及具备该检测装置的钟表。
背景技术:
2.例如,在手表中,如日本特开2011-147746号公报所记载,已知有如下构造:在手表壳体的上侧开口部安装有钟表玻璃,在内部设有钟表模块,在手表壳体的背面设有后盖,并在该后盖设有检测脉搏的检测装置。
3.在该情况下,检测装置构成为,在后盖的中央部设有圆形的受光窗口部,在该受光窗口部的外周设置环状的发光窗口部,使发光元件的光从该环状的发光窗口部放出而照射到手腕的皮肤,从圆形的受光窗口部获取该照射的光的反射光而被受光元件接收,由此根据其受光量的变化来检测脉搏。
4.在这样的手表中,在检查防水性时,通常根据在钟表玻璃的内表面产生的起雾状态来进行防水性的检查。因此,在这样的手表中,若在钟表玻璃的内表面设有片状的显示装置等,则有无法进行防水检查的问题。
5.本发明所要解决的课题在于,提供能够良好地进行防水检查的检测装置以及具备该检测装置的钟表。
技术实现要素:
6.为了解决上述课题,检测装置具备以下结构,
7.本发明的检测装置的特征在于,具备:装置主体;以及显示部,其设于上述装置主体的上侧,在上述装置主体设有进行防水检查的窗口。
附图说明
8.图1是示出将本发明应用于手表的一个实施方式的放大主视图。
9.图2是图1所示的手表的放大后视图。
10.图3是在图2所示的手表的后盖的a-a向视下上下反转而示出的主要部分的放大剖视图。
11.图4是在图2所示的手表的后盖的b-b向视下上下反转而示出的主要部分的放大剖视图。
12.图5是示出图2所示的手表的检测装置的主要部分的放大图。
13.图6是示出图3及图4所示的后盖的内表面的放大立体图。
具体实施方式
14.以下,参照图1~图6,对将本发明应用于手表的一个实施方式进行说明。
15.如图1及图2所示,该手表具备手表壳体1。在该手表壳体1的12点侧和6点侧分别设
有安装表带(未图示)的表带安装部2。在该手表壳体1的2点侧、4点侧、8点侧、9点侧以及10点侧分别设有开关部3。
16.另外,如图1所示,在该手表壳体1的上侧开口部经由玻璃垫片(未图示)设有钟表玻璃4。如图2所示,在该手表壳体1的下侧(背面),经由防水环(未图示)并通过多个螺钉5a安装有作为装置主体的后盖5。该后盖5由在聚酰胺树脂中混入有玻璃纤维或碳纤维而成的刚性较高的合成树脂、或者不锈钢或钛合金等刚性较高的金属形成。
17.在该手表壳体1的内部即后盖5的上侧设有钟表模块(未图示)。虽然未图示,但该钟表模块搭载有使指针走针来指示显示时刻的钟表机芯、电光学地显示时刻、日期、星期等信息的平面型、片状等的作为显示部的显示装置、驱动并控制上述钟表机芯以及显示装置的电路部等钟表功能所需的各种构件。
18.然而,如图3~图5所示,在该手表壳体1的后盖5设有检测脉搏、氧饱和度等生物体信息的检测装置6和充电端子部7。检测装置6测定脉搏和氧饱和度,具备受光部8、作为发光部的第一发光部10以及作为发光部的第二发光部11,设置在后盖5的中央部的圆形区域e内。充电端子部7具有多个充电端子7a,设于后盖5的中央部的圆形区域e中的6点侧的外部。
19.如图3~图5所示,检测装置6构成为利用受光部8和第一发光部10来检测脉搏,利用受光部8和第二发光部11来检测氧饱和度。在该情况下,受光部8设于后盖5的中央部的圆形区域e内的与3点侧对应的部位。该受光部8具备:受光元件13,其与设置在后盖5的内表面的中央部的圆形区域e内的电路基板12的3点侧对应地设置;以及受光窗口部14,其设于后盖5的中央部的圆形区域e内的3点侧的部位,并与受光元件13对应。
20.如图3~图5所示,受光窗口部14具备:圆形的受光孔14a,其设于后盖5;受光玻璃14b,其配置于该受光孔14a;以及作为第一防水部件的第一防水衬垫14c,其嵌入于该受光玻璃14b的外周面与受光孔14a的内周面之间。该受光窗口部14的圆形的外周的大小形成为比钟表玻璃4的外周的大小更小,而且比后盖5的中央部的圆形区域e的外周的大小更小,例如形成为圆形区域e的直径的大致1/4左右的大小。
21.由此,如图3~图5所示,受光窗口部14形成为外周的大小比后盖5的中央部的圆形区域e的外周的大小更小,在该状态下,在受光玻璃14b的外周面与受光孔14a的内周面之间嵌入有第一防水衬垫14c,因此确保了受光玻璃14b的外周面与受光孔14a的内周面之间的防水性,构成为实现高气压防水。
22.如图3及图5所示,第一发光部10设于后盖5的中央部的圆形区域e内的与1点侧和5点侧对应的两处。上述第一发光部10具备:两个发光元件15,其分别设于在后盖5的内表面设置的电路基板12的1点侧和5点侧这两处;以及作为发光窗口部的两个第一发光窗口部16,其设于后盖5的中央部的圆形区域e内的1点侧和5点侧这两处,并且与两个发光元件15分别对应。
23.在该情况下,如图3及图5所示,分别设于电路基板12的1点侧和5点侧这两处的两个发光元件15分别发出绿色波长(g)的光,离受光部8的受光元件13等距离地配置。第一发光窗口部16具备:两个圆形的第一发光孔16a,其分别设于后盖5的中央部的圆形区域e内的1点侧和5点侧这两处;以及两个第一发光玻璃16b,其分别配置于上述两个第一发光孔16a。
24.并且,如图3及图5所示,上述第一发光窗口部16还具备分别嵌入于两个第一发光玻璃16b的各外周面与两个第一发光孔16a的各内周面之间的作为各第二防水部件的第二
防水衬垫16c。上述第一发光窗口部16形成为其圆形的外周的大小比后盖5的中央部的圆形区域e的外周的大小更小,而且与受光窗口部14的外周的大小相同。
25.由此,如图3及图5所示,第一发光窗口部16分别形成为,圆形的外周的大小比后盖5的中央部的圆形区域e的外周的大小更小,而且与受光窗口部14的外周的大小相同,在该状态下,在第一发光玻璃16b的外周面与第一发光孔16a的内周面之间嵌入有第二防水衬垫16c,因此确保第一发光玻璃16b的外周面与第一发光孔16a的内周面之间的防水性,构成为实现高气压防水。
26.在该情况下,如图3及图5所示,该检测装置6构成为,通过具备受光部8和两个第一发光部10,在由两个第一发光部10的各发光元件15发出的绿色波长(g)的光分别透过两个第一发光窗口部16的各第一发光玻璃16b而照射到手腕的两处皮肤,照射到上述两处皮肤的光的反射光透过受光窗口部14的受光玻璃14b而被受光元件13接收,此时根据其受光量的变化来检测脉搏。
27.另一方面,如图4及图5所示,第二发光部11设于后盖5的中央部的圆形区域e内的与9点侧对应的部位。该第二发光部11具备:作为发光元件的第一发光元件17、第二发光元件18,其分别设于在后盖5的内表面设置的电路基板12的9点侧的部位;以及作为发光窗口部(窗口)的第二发光窗口部20,其设于后盖5的中央部的圆形区域e内的9点侧的部位,并与第一发光元件17、第二发光元件18对应。
28.在该情况下,第一发光元件17和第二发光元件18中的第一发光元件17发出容易被氧合血红蛋白(hbo2)吸收的红色波长(r)的光。第二发光元件18发出容易被还原血红蛋白(hb)吸收的红外波长(ir)的光。如图4及图5所示,上述第一发光元件17、第二发光元件18在电路基板12的9点侧离受光部8的受光元件13等距离地排列配置。
29.如图4及图5所示,第二发光窗口部20具备:圆形的第二发光孔20a,其设于后盖5的中央部的圆形区域e内的9点侧的部位;第二发光玻璃20b,其配置于该第二发光孔20a;以及作为第二防水部件的第三防水衬垫20c,其嵌入于该第二发光玻璃20b的外周面与第二发光孔20a的内周面之间。该第二发光窗口部20形成为,其圆形的外周的大小比后盖5的中央部的圆形区域e的外周的大小更小,而且比受光窗口部14的外周的大小更大,例如形成为圆形区域e的直径的一半(1/2)左右的大小。
30.由此,如图4及图5所示,第二发光窗口部20形成为,圆形的外周的大小比后盖5的中央部的圆形区域e的外周的大小更小,而且比受光窗口部14的大小更大,在该状态下,在第二发光玻璃20b的外周面与第二发光孔20a的内周面之间嵌入有第三防水衬垫20c,因此能够确保第二发光玻璃20b的外周面与第二发光孔20a的内周面之间的防水性,构成为实现高气压防水。
31.在该情况下,如图4及图5所示,第二发光窗口部20形成为表面的面积在相对于第一发光元件17、第二发光元件18朝向与受光部8的受光元件13相反的一侧即9点侧延伸的方向上较大。即,该第二发光窗口部20在以使第二发光玻璃20b相对于第一发光元件17、第二发光元件18向与受光部8的受光元件13相反的一侧延伸并突出的方式偏置的状态下配置。
32.由此,如图4及图5所示,第二发光窗口部20构成为作为检查手表壳体1的防水性的检查窗口、也就是检查第二发光窗口部20的起雾状态的检查窗口来使用。即,手表壳体1的防水性的检查通常通过设于手表壳体1的上侧开口部的钟表玻璃4来进行,但若在钟表玻璃
4的内表面设有片状的显示装置等,则无法通过钟表玻璃4进行防水性的检查。因此,利用外径较大的第二发光窗口部20进行防水性的检查。
33.另外,如图4及图5所示,该检测装置6构成为,通过具备受光部8和第二发光部11,由第二发光部11的第一发光元件17、第二发光元件18发出的红色波长(r)和红外波长(ir)的光透过第二发光窗口部20的第二发光玻璃20b而照射到手腕的皮肤,该照射的光的反射光透过受光窗口部14的受光玻璃14b而被受光元件13接收,此时根据红色波长(r)与红外波长(ir)的受光量的比率来计算氧饱和度。
34.另外,如图5及图6所示,在后盖5的内表面的中央部的圆形区域e内,与检测装置6对应地设有检测凹部5b。在该检测凹部5b内设有受光部8、两个第一发光部10、第二发光部11。另外,在该后盖5的内表面的检测凹部5b内设有包围受光部8的受光元件13的框状的第一遮光部21和包围第二发光部11的第一发光元件17、第二发光元件18的框状的第二遮光部22。
35.如图6所示,第一遮光部21形成为从受光窗口部14的受光孔14a的内周分离而大幅度地包围该受光孔14a的大致四边形的框状。由此,受光部8的受光元件13构成为,仅接收透过受光窗口部14而射入到第一遮光部21的框状内的光,除此以外的光被第一遮光部21遮挡。
36.如图6所示,第二遮光部22形成为从第二发光窗口部20的第二发光孔20a的内周接近地包围该第二发光孔20a的大致半圆形状的框状。由此,第二发光部11的第一发光元件17、第二发光元件18构成为,发出的光仅透过第二发光窗口部20而放射到后盖5的外部,发出的光被第二遮光部22遮挡而不会直接照射到受光部8。
37.另外,如图3所示,除了受光区域以外,受光部8的受光元件13被遮光部件23包围。该遮光部件23由合成树脂形成为大致四边形的框状。该遮光部件23配置在由第一遮光部21包围的区域内,构成为包围受光元件13的除了受光元件13的受光区域即与受光窗口部14对应的部位以外的部位。由此,受光元件13构成为仅接收透过受光窗口部14后的光,除此以外的光被遮挡。
38.另一方面,如图2~图5所示,该检测装置6具备覆盖后盖5的外表面的除了与受光玻璃14b、两个第一发光玻璃16b以及第二发光玻璃20b对应的部位以外的部位的罩部件24。该罩部件24整体由聚酰胺等具有吸湿性的合成树脂形成为大致圆形形状。在该罩部件24设有与受光玻璃14b对应的第一罩孔25、与两个第一发光玻璃16b对应的两个第二罩孔26、以及与第二发光玻璃20b对应的第三罩孔27。
39.在该情况下,如图3及图4所示,在第一罩孔25的内周部设有覆盖并按压受光玻璃14b的有效区域以外的非有效区域亦即外周的缘部的第一按压部28。该第一按压部28构成为,通过按压在受光玻璃14b的外周的缘部设置的倒角部,来防止受光玻璃14b从受光孔14a朝向后盖5的外部脱落。
40.另外,如图3所示,在两个第二罩孔26的各内周部设有分别覆盖并按压两个第一发光玻璃16b的有效区域以外的非有效区域亦即各外周的各缘部的作为第二按压部的两个第二按压部29。上述两个按压部29分别构成为,通过按压在第一发光玻璃16b的外周的缘部设置的倒角部,来防止第一发光玻璃16b从第一发光孔16a朝向后盖5的外部脱落。
41.并且,如图4所示,在第三罩孔27的内周部设有覆盖并按压第二发光玻璃20b的有
效区域以外的非有效区域亦即外周的缘部的作为第二按压部的第三按压部30。该第三按压部30构成为,通过按压在第二发光玻璃20b的外周的缘部设置的倒角部,来防止第二发光玻璃20b从第二发光孔20a朝向后盖5的外部脱落。
42.另外,如图3及图4所示,在该罩部件24的外周部设有安装凸部32,该安装凸部32嵌入到呈环状地设于后盖5的中央部的圆形区域e的外表面的外周部的安装凹部31。另外,在该罩部件24的内表面设有双面粘合带33。由此,罩部件24构成为配置于后盖5的中央部的圆形区域e的外表面,在外周部的安装凸部32嵌入到呈环状地设于后盖5的外表面的安装凹部31时,通过双面粘合带33而粘接于后盖5的中央部的外表面。
43.接下来,对使用该手表的情况进行说明。
44.该手表通常将手表壳体1佩戴于手腕来使用。此时,能够透过钟表玻璃4而通过手表壳体1内的钟表模块(未图示)来视觉确认时刻、星期、日期等。在该状态下,在检测脉搏、氧饱和度时,首先,通过选择多个开关部3进行开关操作,将手表设定为检测模式。
45.在该状态下,当检测装置6开始检测时,检测装置6的两个第一发光部10的各发光元件15发出绿色波长(g)的光,该发出的绿色波长(g)的光透过两个第一发光窗口部16的各第一发光玻璃16b而照射到手腕的两处皮肤。照射到上述两处皮肤的光的反射光透过受光窗口部14的受光玻璃14b而被受光部8的受光元件13接收。由此,检测装置6基于受光元件13接收到的受光量的变化来计算脉搏。
46.在该情况下,在两个第一发光部10的各发光元件15分别发出绿色波长(g)的光时,该发出的光被受光部8的第一遮光部21以及遮光部件23遮挡,从而由各发光元件15分别发出的绿色波长(g)的光不会直接照射到受光部8的受光元件13。因此,受光元件13仅接收被手腕的皮肤反射并透过受光部8的受光窗口部14的光,从而提高了检测装置6检测脉搏的性能。
47.并且,此时,检测装置6的第二发光部11的第一发光元件17发出红色波长(r)的光,第二发光元件18发出红外波长(ir),上述发出的红色波长(r)以及红外波长(ir)的各光透过第二发光窗口部20的第二发光玻璃20b而照射到手腕的皮肤。该照射的各光的反射光透过受光窗口部14的受光玻璃14b而分别被受光部8的受光元件13接收。由此,检测装置6根据受光元件13接收到的红色波长(r)以及红外波长(ir)的各反射光的受光量的比率来计算氧饱和度。
48.在该情况下,在第二发光部11的第一发光元件17、第二发光元件18发出红色波长(r)以及红外波长(ir)的各光时,也被第二发光部11的第二遮光部22遮挡,并且被受光部8的第一遮光部21以及遮光部件23遮挡。因此,由第一发光元件17、第二发光元件18发出的红色波长(r)以及红外波长(ir)的各光不会直接照射到受光部8的受光元件13。由此,受光元件13仅接收被手腕的皮肤反射并透过受光部8的受光窗口部14的光,从而提高了检测装置6检测氧饱和度的性能。
49.接下来,对这样的手表的防水检查进行说明。
50.该防水检查通常是在将手表壳体1被水淹没后检查钟表玻璃4的内表面的起雾状态的方法。在起雾的情况下可知有水进入。但是,在无法利用钟表玻璃4来检查起雾状态的情况下,例如在钟表玻璃4的内表面直接设有片状的显示装置等的情况下,利用检测装置6的第二发光玻璃20b进行防水检查。
51.在该情况下,第二发光窗口部20的第二发光玻璃20b的外周的大小比受光窗口部14的受光玻璃14b以及第一发光窗口部16的第一发光玻璃16b的各外周的大小更大。因此,能够利用该第二发光玻璃20b进行防水检查。即,该第二发光窗口部20以相对于第一发光元件17、第二发光元件18向朝向与受光部8的受光元件13相反的一侧即9点侧延伸的方向突出的方式较大地形成表面的面积。
52.因此,该第二发光窗口部20以第二发光玻璃20b相对于第一发光元件17、第二发光元件18向与受光部8的受光元件13相反的一侧延伸而偏置的状态配置。由此,第二发光窗口部20形成为其外径较大,因此能够作为检查手表壳体1的防水性的检查窗口、也就是检查第二发光窗口部20的起雾状态的检查窗口来使用。
53.这样,根据该手表的检测装置6,具备作为装置主体的后盖5和设于该后盖5的上侧的作为显示部的钟表模块的显示装置(均未图示),在后盖5设有作为进行防水检查的窗口的第二发光窗口部20,由此钟表玻璃4不受防水检查的制约,能够利用第二发光窗口部20良好地进行防水检查。
54.在该情况下,根据该手表的检测装置6,具备设于后盖5且与受光元件13对应的受光窗口部14、以及设于后盖5且与作为发光元件的第一发光元件17、第二发光元件18对应的第二发光窗口部20,第二发光窗口部20形成为表面的面积比受光窗口部14的表面的面积大,由此不需要利用表面的面积比第二发光窗口部20的表面的面积大的钟表玻璃4进行防水检查,从而钟表玻璃4不受防水检查的制约,能够利用第二发光窗口部20良好地进行防水检查。
55.即,在该手表的检测装置6中,第二发光窗口部20的表面的面积形成为比受光窗口部14的表面的面积大,因此能够利用该大小较大的第二发光窗口部20高效且良好地进行防水检查。由此,不需要利用钟表玻璃4进行防水检查,从而钟表玻璃4不会受到防水检查的制约,能够利用第二发光窗口部20良好地进行防水检查。
56.在该情况下,在该手表的检测装置6中,第二发光窗口部20以相对于第一发光元件17、第二发光元件18朝向与受光元件13相反的一侧延伸的方式较大地形成,因此能够在将第一发光元件17、第二发光元件18与受光元件13的距离保持为恒定的状态下,较大地形成第二发光窗口部20,由此能够利用第二受光窗口部14高效地进行防水检查。
57.另外,在该手表的检测装置6中,通过在作为装置主体的后盖5设置包围受光元件13的框状的第一遮光部21和包围第二发光部11的第一发光元件17、第二发光元件18的框状的第二遮光部22,从而能够利用第一遮光部21和第二遮光部22来提高氧饱和度等生物体信息的检测性能。
58.即,第一遮光部21能够可靠地进行遮光,以便由第二发光部11的第一发光元件17、第二发光元件18发出的光不会直接被受光部8的受光元件13接收,并且受光部8的受光元件13能够仅接收透过受光窗口部14而射入的光,因此能够提高氧饱和度等生物体信息的检测性能。
59.另外,第二遮光部22能够可靠地进行遮光,以便由第二发光部11的第一发光元件17、第二发光元件18发出的光不会被受光部8的受光元件13直接接收,并且能够使由第二发光部11的第一发光元件17、第二发光元件18发出的光仅透过第二发光窗口部20而放射到后盖5的外部,由此也能够提高氧饱和度等生物体信息的检测性能。
60.并且,在该手表的检测装置6中,受光元件13的除了受光区域以外的区域被遮光部件23包围,由此能够仅接收透过与受光区域对应的受光窗口部14后的光,能够利用遮光部件23可靠地遮挡除此以外的不需要的光,从而也能够提高检测性能。
61.并且,在该手表的检测装置6中,第二发光部11的第一发光元件17发出红色波长(r),第二发光元件18发出红外波长(ir),由此能够准确且可靠地检测氧饱和度。即,在该检测装置6中,由第一发光元件17发出的红色波长(r)容易被氧合血红蛋白吸收,由第二发光元件18发出的红外波长(ir)容易被还原血红蛋白吸收,因此能够根据上述红色波长(r)与红外波长(ir)的反射光的受光量的比率来准确且良好地检测氧饱和度。
62.另外,在该手表的检测装置6中,第一发光元件17、第二发光元件18离受光元件13等距离地排列配置,由此即使第二发光窗口部20以相对于第一发光元件17、第二发光元件18朝向与受光元件13相反的一侧延伸的方式较大地形成,也能够将第一发光元件17、第二发光元件18与受光元件13的距离保持为恒定,因此能够利用第一发光元件17、第二发光元件18和受光元件13良好地检测氧饱和度。
63.另外,在该手表的检测装置6中,第一发光部10的发光元件15发出绿色波长(g)的光,由此能够使由发光元件15发出的绿色波长(g)的光照射到手腕的皮肤,通过接收照射到该手腕的皮肤的绿色波长(g)的光的反射光,从而能够根据其受光量的变化来准确且良好地检测脉搏。
64.另外,在该手表的检测装置6中,通过将第二发光窗口部20和受光窗口部14配置在3点9点方向上,能够使第二发光窗口部20和受光窗口部14沿着手腕的长度方向配置,由此能够将第二发光窗口部20和受光窗口部14可靠地按压于手腕的皮肤。因此,不会受到手表壳体1的外部的光的影响,能够准确地检测氧饱和度。
65.并且,在该手表中,由于在安装于手表壳体1的背面的后盖5设有检测装置6,所以在将手表壳体1佩戴于手腕时,能够将设于后盖5的检测装置6配置于手腕,由此能够利用检测装置6来检测脉搏、氧饱和度等生物体信息,因此能够提供操作简单且使用便利性良好的手表。
66.此外,在上述的实施方式中,对检测装置6具备第一发光部10和第二发光部11的情况进行了说明,但本发明的检测装置6并非必须具备第一发光部10和第二发光部11双方,也可以是仅具备第一发光部10和第二发光部11中的任一方的构造。
67.另外,在上述的实施方式中,对将第二发光部11的第二发光窗口部20形成为大小比受光窗口部14的大小更大并作为防水检查用的窗口部来使用的情况进行了说明,但本发明不限定于此,也可以将受光部8的受光窗口部14和第一发光部10的第一发光窗口部16形成为大小与第二发光窗口部20的大小相同,作为防水检查用的窗口部来使用。同样,在该情况下,第一发光窗口部16以相对于发光元件15朝向与受光部8的受光元件13相反的一侧延伸的方式较大地形成即可。
68.另外,在上述的实施方式中,对将受光部8和第二发光部11设置在3点9点方向上的情况进行了说明,但本发明不限定于此,也可以设置在12点6点方向上,并且不限定于此,只要设置在对角线上即可,可以设置在任意方向上。
69.并且,在上述的实施方式中,对应用于手表的情况进行了说明,但本发明并非必须是手表,例如能够应用于旅行手表、闹钟、座钟、挂钟等各种钟表。并且,本发明并非必须是
钟表,也能够应用于便携终端等电子设备。