檢測(cè)器

1.?一種檢測(cè)器，包括：光發(fā)射部件，用于輻射光；以及光接收部件，用于 接收光，所述光發(fā)射部件和所述光接收部件形成在手指環(huán)型指環(huán)的內(nèi)圓周面 上，其特征在于，所述檢測(cè)器包括：
第一光接收部件和第二光接收部件，置于相對(duì)所述光發(fā)射部件的光發(fā)射 軸在所述指環(huán)的橫切面中對(duì)稱的位置處；
比較部件，用于比較從所述第一和第二光接收部件輸出的第一和第二接 收信號(hào)；
選擇部件，用于根據(jù)所述比較部件中的比較結(jié)果，選擇第一接收信號(hào)、 第二接收信號(hào)、以及第一與第二接收信號(hào)之和中的任何一個(gè)；以及
信號(hào)處理部件，用于根據(jù)所述選擇部件中所選擇的接收信號(hào)來計(jì)算生物 信息。
2.?根據(jù)權(quán)利要求1的檢測(cè)器，
其中，所述比較部件在所述第一接收信號(hào)和第二接收信號(hào)的差小于 等于指定值時(shí)，確定佩帶位置為適當(dāng)，在超過所述指定值時(shí)，確定佩帶 位置為不適當(dāng)。
3.?根據(jù)權(quán)利要求1的檢測(cè)器，
其中，所述第一和第二光接收部件沿所述內(nèi)圓周面具有多個(gè)光接收區(qū)。
4.?根據(jù)權(quán)利要求3的檢測(cè)器，
其中，各個(gè)光接收部件有至少3個(gè)光接收區(qū)，且
其中，將位于各自光接收部件中心部分的各光接收區(qū)置于所述內(nèi)圓周面 上相互正對(duì)的位置處。
5.?根據(jù)權(quán)利要求3的檢測(cè)器，
其中，從所述第一和第二光接收部件輸出的第一和第二接收信號(hào)是各自 光接收區(qū)的接收信號(hào)中具有最大振幅的信號(hào)，所述比較部件通過與所述第一 和第二接收信號(hào)相對(duì)應(yīng)的光接收區(qū)的組合來確定佩帶位置是否適當(dāng)。
6.?根據(jù)權(quán)利要求4的檢測(cè)器，
其中，從所述第一和第二光接收部件輸出的第一和第二接收信號(hào)是各自 光接收區(qū)的接收信號(hào)中有最大振幅的信號(hào)，所述比較部件通過與所述第一和 第二接收信號(hào)相對(duì)應(yīng)的光接收區(qū)的組合來確定佩帶位置是否適當(dāng)。
7.?根據(jù)權(quán)利要求5或6的檢測(cè)器，
其中，所述比較部件為使所述振幅為最大的光接收區(qū)成為中心部分， 確定佩帶位置的校正方向。
8.?根據(jù)權(quán)利要求5的檢測(cè)器，包括信號(hào)處理部件，用于根據(jù)來自所述第 一和第二光接收部件輸出的振幅為最大的光接收區(qū)的信號(hào)來計(jì)算生物信 息。
9.?根據(jù)權(quán)利要求6的檢測(cè)器，包括信號(hào)處理部件，用于根據(jù)來自所述 第一和第二光接收部件輸出的振幅為最大的光接收區(qū)的信號(hào)來計(jì)算生物 信息。
10.?根據(jù)權(quán)利要求1的檢測(cè)器，
其中，所述光接收部件的光接收軸和所述光發(fā)射部件的光發(fā)射軸在一個(gè) 平面內(nèi)。
11.?根據(jù)權(quán)利要求1的檢測(cè)器，
其中，將所述光發(fā)射部件的光發(fā)射點(diǎn)與所述光接收部件的光接收點(diǎn)置于 所述內(nèi)圓周面上的不同軌道中。
12.?根據(jù)權(quán)利要求10的檢測(cè)器，
其中，將所述光發(fā)射軸和所述光接收軸置于相交的位置。
13.?根據(jù)權(quán)利要求1的檢測(cè)器，
其中，將所述第一光接收部件和所述第二光接收部件置于所述內(nèi)圓周面 上相互正對(duì)的位置處。
14.?根據(jù)權(quán)利要求1的檢測(cè)器，包括放大器，用于放大自所述光接收部件 輸出的接收信號(hào)，
其中，根據(jù)輸入到所述信號(hào)處理部件中的接收信號(hào)，調(diào)整所述放大器的 放大率。
15.?根據(jù)權(quán)利要求1的檢測(cè)器，
其中，由所述信號(hào)處理部件根據(jù)接收信號(hào)所計(jì)算的生物信息是脈搏或血 中氧飽和度。

技術(shù)領(lǐng)域\n本發(fā)明涉及以非侵犯方式通過光學(xué)手段測(cè)量生物信息的傳感器。\n背景技術(shù)\n傳統(tǒng)上，已將指環(huán)傳感器用于通過光學(xué)手段檢測(cè)脈搏波形，該指環(huán)傳感 器具有在指環(huán)的內(nèi)圓周面上的光發(fā)射部件和光接收部件。\n已知在血液的血色素中，氧基血紅素和還原血紅蛋白的光吸收和透射特 性不同，其取決于光的波長。氧基血紅素吸收的紅外光多于紅光，而還原血 紅蛋白的光學(xué)特性是吸收的紅光多于紅外光。\n因此，通過手指上佩帶指環(huán)傳感器并使光接收部件和光發(fā)射部件壓迫指 頭，從而預(yù)先給手指上的血管施加特定的壓力，在血管收縮期中，光接收部件 所接收的光量下降，而在血管擴(kuò)張期中，光量增加。\n圖7示出當(dāng)光透射過人體時(shí)的吸收系數(shù)。吸收系數(shù)包括：AC分量，其為 動(dòng)脈血引起的脈搏分量；以及DC分量，其為靜脈血和組織引起的非脈搏分量。 由于吸收系數(shù)中有AC分量和DC分量，所以光接收部件所接收的光量也包括 AC分量和DC分量。分析光量以計(jì)算脈搏速率和血中氧飽和度。\n更具體而言，當(dāng)光穿過血管時(shí)，光量由脈搏發(fā)生周期性調(diào)制，因此，測(cè)量 光接收部件所輸出的光接收信號(hào)振幅變化周期就可獲得脈搏速率。此外，由于 所接收紅光和紅外線光之間的比率隨氧基血紅素和還原血紅蛋白之間的比率 變化，分析各自接收信號(hào)強(qiáng)度值的比率就可獲得血中氧飽和度。\n這種指環(huán)傳感器包括所謂透射型(transmission?type)，其中光接收部件的 光接收軸和光發(fā)射部件的光發(fā)射軸相互正對(duì)成一行，以接收穿過血管的光。\n也有所謂反射型，其中光接收軸和光發(fā)射軸以特定角度相交，以接收血管 反射或散射的光，如JP?2002-224088?A中所示。\n當(dāng)透射型中的光發(fā)射軸和光接收軸成一行時(shí)，光接收信號(hào)中的DC分量的 比例高。這大概是因?yàn)樽怨獍l(fā)射部件出射并直接入射到光接收部件中的光分量 的比例高于自光發(fā)射部件出射并經(jīng)組織散射而入射到光接收部件中的光分量 的比例。至于檢測(cè)脈搏波形，這是從光接收信號(hào)的AC分量中獲得的。\n因此，由于傳播型中光發(fā)射部件所發(fā)射的光中DC分量相對(duì)大于AC分量， 所以，檢測(cè)脈搏波形存在信噪比低的問題。\n在JP?2002-224088?A所公開的反射型指環(huán)傳感器中，由于接收反射光或散 射光，光接收效率差，因此必需增加光發(fā)射部件所發(fā)射的光量，或擴(kuò)大與光發(fā) 射部件相應(yīng)的光接收部件的光接收區(qū)。增加光量會(huì)引發(fā)長時(shí)間佩帶時(shí)對(duì)人體造 成低溫?zé)齻?。\n在擴(kuò)大單個(gè)光接收部件的接收區(qū)的情況下，拾取干擾光(其不是測(cè)量對(duì)象) 的概率增加，且這引發(fā)信噪比低問題。\n此外，檢測(cè)脈搏波形時(shí)，存在低信噪比取決于佩帶位置的問題。此外，由 于指環(huán)形狀，所以，身體移動(dòng)會(huì)使指環(huán)傳感器在旋轉(zhuǎn)方向上嚴(yán)重錯(cuò)位。在這種 情況下，AC分量下降，其引發(fā)低信噪比問題。\n此外，用單個(gè)光接收部件，難于確定佩帶位置是否最佳，且不可能檢測(cè) 佩帶位置發(fā)生錯(cuò)位的方向。\n發(fā)明內(nèi)容\n基于上述問題，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種檢測(cè)器，其增強(qiáng)光接收 效率。本發(fā)明的另一目的在于提供一種檢測(cè)器，以實(shí)現(xiàn)即使佩帶位置錯(cuò)位， 也能穩(wěn)定檢測(cè)接收信號(hào)。本發(fā)明再一目的是提供一種檢測(cè)器，其即使長時(shí)間 佩帶，也有高安全性。\n為達(dá)到上述目的，提供一種檢測(cè)器，包括：光發(fā)射部件，用于輻射光；以 及光接收部件，用于接收光，光發(fā)射部件和光接收部件形成在手指環(huán)型指環(huán) 的內(nèi)圓周面上，其中所述檢測(cè)器包括：第一光接收部件和第二光接收部件， 置于與所述光發(fā)射部件的光發(fā)射軸在所述指環(huán)的橫切面中對(duì)稱的位置 處；比較部件，用于將從第一和第二光接收部件輸出的第一和第二接收信號(hào) 進(jìn)行比較；選擇部件，用于根據(jù)比較部件中的比較結(jié)果，選擇第一接收信號(hào)、 第二接收信號(hào)、以及第一與第二接收信號(hào)之和中的任何一個(gè)；以及信號(hào)處理 部件，用于根據(jù)選擇部件中所選擇的接收信號(hào)來計(jì)算生物信息。\n在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述比較部件在所述第一接收信號(hào)和第二接 收信號(hào)的差小于等于指定值時(shí)，確定佩帶位置為適當(dāng)，在超過所述指定 值時(shí)，確定佩帶位置為不適當(dāng)。\n在本發(fā)明一實(shí)施例中，第一和第二光接收部件沿內(nèi)圓周面具有多個(gè)光 接收區(qū)。\n在本發(fā)明一實(shí)施例中，各自光接收部件含至少3個(gè)光接收區(qū)，且其中 將位于各自光接收部件中心部分的每個(gè)光接收區(qū)置于內(nèi)圓周面上相互正 對(duì)的位置處。\n在本發(fā)明一實(shí)施例中，從第一和第二光接收部件輸出的第一和第二接 收信號(hào)為各自光接收區(qū)的接收信號(hào)中有最大振幅的信號(hào)，所述比較部件通 過第一和第二接收信號(hào)所對(duì)應(yīng)光接收區(qū)的組合來確定佩帶位置是否適當(dāng)。\n在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述比較部件為使所述振幅為最大的光接收區(qū) 成為中心部分，確定佩帶位置的校正方向。\n在本發(fā)明一實(shí)施例中，該檢測(cè)器還包括信號(hào)處理部件，用于根據(jù)來自所 述第一和第二光接收部件輸出的振幅為最大的光接收區(qū)的信號(hào)計(jì)算生物 信息。\n在本發(fā)明一實(shí)施例中，光接收部件的光接收軸與光發(fā)射部件的光發(fā)射軸 在一個(gè)平面內(nèi)。\n在本發(fā)明一實(shí)施例中，將光發(fā)射部件的光發(fā)射點(diǎn)與光接收部件的光接收 點(diǎn)置于內(nèi)圓周面上不同軌道中。\n在本發(fā)明一實(shí)施例中，光發(fā)射軸和光接收軸相交。\n在本發(fā)明一實(shí)施例中，將第一光接收部件和第二光接收部件置于內(nèi)圓周 面上相互正對(duì)的位置處。\n在本發(fā)明一實(shí)施例中，該檢測(cè)器還包括放大器，用于放大自光接收部件 輸出的接收信號(hào)\n其中根據(jù)輸入到信號(hào)處理部件中的接收信號(hào)，調(diào)整所述放大器的放大率。\n在本發(fā)明一實(shí)施例中，信號(hào)處理部件根據(jù)接收信號(hào)計(jì)算的生物信息為脈 搏或血中氧飽和度。\n根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，就可提高該檢測(cè)器的光接收效率。同樣，即使佩帶 位置錯(cuò)位，也可穩(wěn)定檢測(cè)接收信號(hào)。此外，長時(shí)間佩帶該檢測(cè)器對(duì)人體無害。\n即，該檢測(cè)器具有至少2個(gè)或多個(gè)光接收部件，且能夠提高光接收效率， 而不必增加光發(fā)射部件中的光發(fā)射量。\n即使身體移動(dòng)使佩帶位置錯(cuò)位，選擇和組合多個(gè)接收信號(hào)就能抑制接收 信號(hào)的信噪比下降。\n此外，由于可減少每個(gè)光發(fā)射部件的光發(fā)射量，就可能降低長時(shí)間佩帶 時(shí)致使對(duì)人體低溫?zé)齻目赡苄浴n此外，由于可減少每個(gè)光接收部件的光接收區(qū)，就可能減低拾取除脈搏 波形信號(hào)之外的干擾光的概率。因此，可增加接收信號(hào)中的信噪比。\n此外，接收信號(hào)中AC分量的比例增加，且這能增加接收信號(hào)中的信噪 比。\n而且，能夠確定該檢測(cè)器佩帶位置是否最佳。此外，能夠顯示最佳佩帶 位置的校正方向，因此，用戶易于校正佩帶位置。\n附圖說明\n從下面的詳細(xì)描述和附圖中將更全面理解本發(fā)明，其僅通過示例給出， 因此不為限制本發(fā)明，且其中：\n圖1A為表示本發(fā)明實(shí)施例1中指環(huán)傳感器在佩帶狀態(tài)下的透視圖，圖 1B為表示該指環(huán)傳感器的透視圖，圖1C為表示該指環(huán)傳感器的橫切面圖， 圖1D表示該指環(huán)傳感器中光發(fā)射部件的方向圖，和圖1E表示該指環(huán)傳感器 中光接收部件的方向圖；\n圖2A為表示該指環(huán)傳感器的方框圖，且圖2B表示比較部件的操作；\n圖3A為表示本發(fā)明實(shí)施例2中指環(huán)傳感器的透視圖，圖3B為表示該指 環(huán)傳感器的橫切面圖，圖3C為沿圖3B箭頭線A-A′方向獲取的橫截面圖，且 圖3D為沿圖3B箭頭線B-B′方向獲取的橫截面圖；\n圖4A為表示本發(fā)明實(shí)施例3中指環(huán)傳感器在佩帶狀態(tài)下的透視圖，而 圖4B為表示該指環(huán)傳感器的橫切面圖；\n圖5A為表示圖4A和4B中指環(huán)傳感器的方框圖，且圖5B表示該指環(huán) 傳感器顯示部件的矩陣和操作；\n圖6為表示實(shí)施例4中指環(huán)傳感器的橫切面圖；以及\n圖7表示當(dāng)光透過人體時(shí)的吸收系數(shù)。\n具體實(shí)施方式\n下文，將參照附圖描述本發(fā)明中檢測(cè)器的實(shí)施例。\n應(yīng)注意到在實(shí)施例中，將本發(fā)明的檢測(cè)器稱為指環(huán)傳感器。\n實(shí)施例1\n圖1A至1E為實(shí)施例1中的指環(huán)傳感器。\n如圖1A所示，將作為手指環(huán)型指環(huán)的指環(huán)傳感器101佩帶在手指1根部。 根據(jù)每個(gè)用戶手指的大小來適當(dāng)選擇指環(huán)大小，以便指環(huán)的內(nèi)圓周面始終與 手指緊密接觸。\n圖1B和1C表示該指環(huán)傳感器的內(nèi)圓周面以及橫截面。在內(nèi)圓周面上， 具有由發(fā)光二極管構(gòu)成的光發(fā)射部件102以及由光電二極管構(gòu)成的第一和第 二光接收部件105a、105b。光發(fā)射部件102具有發(fā)紅光的發(fā)光二極管和發(fā)紅 外光的發(fā)光二極管。\n圖1D表示光發(fā)射部件和光接收部件的方向圖。光發(fā)射部件102和相應(yīng) 的光接收部件105在與光發(fā)射面和光接收面垂直的方向上有最大相對(duì)輻射強(qiáng) 度和最大相對(duì)敏感性，且將該強(qiáng)度和敏感性分布切面(carve)的中心軸稱為 光發(fā)射軸和光接收軸。\n在圖1B和1C中，光發(fā)射部件102形成在指環(huán)的內(nèi)圓周面上，且第一和 第二光接收部件105a、105b形成在與光發(fā)射部件102的光發(fā)射軸對(duì)稱的位置 處。\n具體而言，光發(fā)射部件102、以及第一和第二光接收部件105a、105b的 放置使得第一和第二光接收部件105a、105b位于該指環(huán)傳感器內(nèi)圓周面上相 互正對(duì)的位置，且光發(fā)射軸和相應(yīng)的光接收軸在同一平面內(nèi)。\n換言之，假定與手指背面接觸的部分為0度，則將第一和第二光接收部 件105a、105b置于順時(shí)針90度和270度的位置處，而將光發(fā)射部件102置 于180度的位置處。\n將手指背面與0度位置成一行的狀態(tài)稱為參考位置。為易于通過視覺證 實(shí)該傳感器佩帶在參考位置處，更適宜在該指環(huán)上提供辨認(rèn)標(biāo)志或突出位置。\n在該結(jié)構(gòu)的指環(huán)傳感器中，自光發(fā)射部件102發(fā)出的光觸及手指1的血 管3，并在到達(dá)第一和第二光接收部件105a、105b之前反射或散射。\n應(yīng)注意到動(dòng)脈3通常位于與光發(fā)射軸對(duì)稱的位置上。當(dāng)各個(gè)光接收部件 平等地接收光時(shí)，光接收效率最高。因此，期望將2個(gè)光接收部件置于與光 發(fā)射軸等距的位置，即，對(duì)稱位置。\n因此，在與光發(fā)射軸對(duì)稱的位置處提供2個(gè)光接收部件，就可能接收到 傳統(tǒng)指環(huán)傳感器中單個(gè)光接收部件不能收集的光流量，因此可提高光接收效 率。不用說在與光發(fā)射軸對(duì)稱的位置上不僅是提供2個(gè)光接收部件，而且是 提供多個(gè)光接收部件同樣也起到提高光接收效率的作用。換言之，通過增加 光接收部件的數(shù)量并將多個(gè)光接收部件置于與光發(fā)射部件的光軸對(duì)稱位置 上，光接收效率得以提高。\n根據(jù)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)將第一和第二光接收部件105a，105b分別置于90度和270 度的位置時(shí)，光接收信號(hào)中AC分量的比例大，且足以檢測(cè)脈搏波形。當(dāng)將 它們置于135度和225度的位置時(shí)，AC分量的比例小，且難于檢測(cè)脈搏波 形。\n將動(dòng)脈3置于比90度和270度更接近手指正面。因此，當(dāng)將各個(gè)光接收 部件置于其附近時(shí)，接收信號(hào)接收更多的動(dòng)脈脈搏，因此AC分量的比例增 加。\n此外，在手指背面有一骨頭，且該骨頭阻擋自光發(fā)射部件102的出射光， 尤其是紅光。該骨頭在手指根部比在手指尖部尤其厚，因此該阻擋更加值得 注意。\n考慮到這些情形，第一和第二光接收部件105a、105b的位置最好分別為 從90度到135度的位置、以及從225度到270度的位置。\n此外，由于光接收效率提高，因此，與傳統(tǒng)反射型指環(huán)傳感器的光發(fā) 射量相比，就可成比例地減少光發(fā)射部件的光發(fā)射量。換言之，通過將光 發(fā)射部件的光發(fā)射量減少和調(diào)整到可充分獲得接收信號(hào)信噪比的水平，可 減少對(duì)皮膚的應(yīng)力(stress)，如低溫?zé)齻?，且能提供可長時(shí)間佩帶的安全檢 測(cè)器。\n利用這種結(jié)構(gòu)，與含單個(gè)光接收部件的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，針對(duì)一個(gè)光發(fā) 射部件提供2個(gè)光接收部件使得光發(fā)射部件的光發(fā)射量和驅(qū)動(dòng)電流降低。\n應(yīng)注意到在本實(shí)施例中，光發(fā)射軸和光接收軸之間形成的夾角通常為 直角，但該夾角不限于此。\n現(xiàn)在描述本實(shí)施例中接收信號(hào)的處理方法，以獲得最佳佩帶位置，其使 接收信號(hào)中的AC分量最大。\n圖2A為表示指環(huán)傳感器的方框圖，且圖2B表示比較部件的操作。\n第一和第二光接收部件105a、105b將強(qiáng)度與各自的光接收量對(duì)應(yīng)的光 電流接收信號(hào)輸出到IV(電流-電壓)放大器108。\nIV放大器108將光電流轉(zhuǎn)換成電壓(下文稱為脈搏波形電壓V1，V2)， 并將它們輸出到比較部件110和加法部件111。IV放大器108可用增益調(diào)整 信號(hào)調(diào)整增益，如下所述。\n比較部件110比較V1和V2的振幅，并響應(yīng)比較結(jié)果將轉(zhuǎn)換信號(hào)輸出到 選擇部件113，以及將顯示信號(hào)輸出到顯示部件115。\n加法部件111輸出V1與V2之和(下文稱為脈搏波形電壓V12)。\n選擇部件113根據(jù)轉(zhuǎn)換信號(hào)，從V1、V2、V12以及“輸出暫?！敝羞x擇 任何一個(gè)，并將該結(jié)果輸出到增益調(diào)整部件117和信號(hào)處理部件119。\n信號(hào)處理部件119計(jì)算自選擇部件113的輸出，以獲得生物信息，如脈 搏速率以及血中氧飽和度，并將所獲得的信息輸出到顯示部件115。\n顯示部件115顯示生物信息，其包括脈搏速率、血中氧飽和度、以及佩 帶位置。\n增益調(diào)整部件117檢測(cè)脈搏波形電壓的峰值，并將該峰值所對(duì)應(yīng)的增益 調(diào)整信號(hào)輸出到IV放大器108。\n現(xiàn)在參照?qǐng)D2B描述比較部件110、選擇部件113以及顯示部件115的操 作。\n預(yù)先設(shè)置指定值Vd1和Vdh，以通過V1與V2之間的比較識(shí)別光接收部 件105的光接收狀態(tài)，以及確定比較部件110的輸出值。\n當(dāng)|V2-V1|≤Vd1時(shí)，選擇部件113選擇V12，且將“最佳位置”顯示在 顯示部件115上。\n當(dāng)Vd1＜V2-V1≤Vdh時(shí)，選擇部件113選擇V2，且當(dāng)Vd1＜V1-V2≤Vdh， 時(shí)，選擇部件113選擇V1，在這兩種情況下，將“需要校正位置”顯示在顯 示部件115上。\n當(dāng)Vdh＜|V2-V1|時(shí)，選擇輸出暫停。\n基本而言，若脈搏波形電壓之差在Vd1范圍內(nèi)，則選擇脈搏波形電壓之 和。若脈搏波形電壓之差在Vd1到Vdh范圍內(nèi)，則選擇較大振幅的脈搏波形 電壓。若脈搏波形電壓之差超出Vdh，則確定佩帶位置與最佳位置偏離太遠(yuǎn)， 且選擇輸出暫停，以避免檢測(cè)不精確的脈搏波形。\n通常，將動(dòng)脈3和各個(gè)光接收部件置于與光發(fā)射軸對(duì)稱的位置上。因此， 即使當(dāng)指環(huán)傳感器101在旋轉(zhuǎn)方向上與手指1錯(cuò)位時(shí)，一個(gè)光接收部件被置 于手指正面，因此仍能接收到光?？墒牵渌饨邮詹考恢糜谑种副趁妫?其中手指骨頭阻擋光接收。因此，期望選擇部件113選擇較大的脈搏波形電 壓。\n如上所述，應(yīng)注意到Vd1和Vdh值用于識(shí)別光接收部件105的光接收狀 態(tài)，因此應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)獲得適當(dāng)?shù)腣d1和Vdh值，從而以最有效方式獲得脈搏 波形信號(hào)。\n因此，通過提供2個(gè)光接收部件并比較各個(gè)光接收信號(hào)，就可能顯示佩 帶位置狀態(tài)，并提示佩帶者校正佩帶位置。此外，通過選擇部件自動(dòng)選擇較 大的脈搏波形電壓可提供最佳接收信號(hào)，且這實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定檢測(cè)生物信息。\n應(yīng)注意到可借助有不同發(fā)光色如藍(lán)色和紅色的發(fā)光器件，來色彩編碼 (co1or-coded)有關(guān)佩帶位置的信息，即，“最佳位置”和“需要校正位置”， 以引起佩帶者注意。同樣，可簡化顯示，從而只顯示“最佳位置”或“需要 校正位置”以引起注意。\n提供增益調(diào)整部件117以避免至比較部件110、加法部件111和信號(hào)處理 部件119的輸入飽和。電壓V1和V2隨身體移動(dòng)而變化。在某個(gè)狀態(tài)下， 電壓超出各個(gè)部件的輸入能力，且產(chǎn)生諸如信號(hào)失真問題。增益調(diào)整對(duì)避免 這些問題是有必要的。具體而言，如圖2A所示，增益調(diào)整是通過調(diào)整IV放 大器108中反饋電阻109的值來實(shí)現(xiàn)的。\n實(shí)施例2\n圖3A至3D為實(shí)施例2中的指環(huán)傳感器。\n應(yīng)注意到對(duì)實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)而言，省略有關(guān)與圖1A至1E以及圖2A至 2B所示實(shí)施例1中相同結(jié)構(gòu)組件的解釋，而主要描述它們的差別。\n圖3A和3B中，光發(fā)射部件202形成在指環(huán)傳感器201的內(nèi)圓周面上， 且第一和第二光接收部件205a、205b形成在與光發(fā)射部件202的光發(fā)射軸對(duì) 稱的位置上。具體而言，將第一和第二光接收部件205a、205b置于指環(huán)傳感 器201的內(nèi)圓周面上相互正對(duì)的位置處。\n此外，將光發(fā)射部件202的光發(fā)射點(diǎn)和第一和第二光接收部件205a、205b 的各個(gè)光接收點(diǎn)置于指環(huán)傳感器201的內(nèi)圓周面上相互不同的軌道上，從而 它們不成一行(out?of?alignment)，且光發(fā)射軸和光接收軸通常在該指環(huán)的中 心點(diǎn)相交，如圖3C所示。\n換言之，若將該指環(huán)比作圓柱，則光接收部件205靠近一開口，而光發(fā) 射部件202靠近另一開口，且光發(fā)射軸向一開口側(cè)傾斜，而光接收軸向另一 開口側(cè)傾斜。\n除了實(shí)施例1的作用外，這種布置可能抑制干擾光的影響，因?yàn)楣獍l(fā)射 軸和光接收軸向指環(huán)中心傾斜。\n應(yīng)注意到本實(shí)施例中處理接收信號(hào)以獲得最佳佩帶位置從而最大化接收 信號(hào)AC分量的方法與實(shí)施例1中的相似。\n實(shí)施例3\n圖4A為表示本發(fā)明實(shí)施例3中指環(huán)傳感器在佩帶狀態(tài)下的透視圖，且 圖4B為表示該指環(huán)傳感器的橫切面圖。\n應(yīng)注意到對(duì)實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)而言，省略有關(guān)與圖1A至1E以及圖3A至 3D所示實(shí)施例1和2中相同結(jié)構(gòu)組件的解釋，而主要描述它們的差別。\n分別將第一和第二光接收部件305a、305b分成光接收區(qū)a，b，c和A，B，C。\n各個(gè)光接收區(qū)沿指環(huán)的內(nèi)圓周面，在圓周方向上從離光發(fā)射部件302最 遠(yuǎn)側(cè)開始，按a，b，c和A，B，C的順序成形。\n圖4B中，光發(fā)射部件302形成在指環(huán)傳感器301的內(nèi)圓周面上，且第一 和第二光接收部件305a、305b形成在與光發(fā)射部件302的光發(fā)射軸對(duì)稱的位 置上。具體而言，將第一和第二光接收部件305a、305b置于位于各自光接收 區(qū)中心部分的光接收區(qū)b和B在指環(huán)傳感器301的內(nèi)圓周面上相互正對(duì)的位 置上。\n光發(fā)射部件302以及第一和第二光接收部件305a、305b的位置使得光發(fā) 射軸和各個(gè)光接收軸在同一平面內(nèi)，如實(shí)施例1中的情形，或光發(fā)射部件302 以及第一和第二光接收部件305a、305b的位置使得光發(fā)射部件302的光發(fā)射 點(diǎn)和第一和第二光接收部件305a、305b中各個(gè)光接收區(qū)的光接收點(diǎn)在指環(huán)傳 感器內(nèi)圓周面上的不同軌道中，如實(shí)施例2中的情形。\n現(xiàn)在描述分成若干光接收區(qū)的指環(huán)傳感器中用于處理接收信號(hào)的方法。\n圖5A、5B為方框圖，是表示圖4A、4B中所示指環(huán)傳感器的顯示部件 的矩陣和操作的圖。\n將與各自光接收部件中各自光接收區(qū)中各自光接收量對(duì)應(yīng)的光電流通過 IV放大器308轉(zhuǎn)換成脈搏波形電壓，并輸出到矩陣部件309中。\n如下所示，矩陣部件309根據(jù)使脈搏波形電壓的幅度最大化的光接收區(qū) 組合，將光接收部件的光接收狀態(tài)分類，并將分類所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換信號(hào)輸出到 選擇部件313，且將顯示信號(hào)輸出到顯示部件315。\n選擇部件313根據(jù)轉(zhuǎn)換信號(hào)選擇脈搏波形電壓，并將它們輸出到加法部 件311。加法部件311將脈搏波形電壓V1和V2相加以獲得總和V12，將其 輸出到增益調(diào)整部件317和信號(hào)處理部件319中。\n參照?qǐng)D5B描述矩陣部件309、選擇部件313以及顯示部件315的操作。\n矩陣部件309包括從a到c的3線和從A到C的3行，且各線與光接收 區(qū)a到c相對(duì)應(yīng)，而各行與光接收區(qū)A到C相對(duì)應(yīng)。\n在矩陣部件309的每個(gè)元件中，預(yù)先存儲(chǔ)用于確定選擇部件313的接觸 位置的轉(zhuǎn)換信號(hào)以及用于表示指環(huán)佩帶位置校正方向的顯示信號(hào)。\n當(dāng)各個(gè)光接收部件接收光時(shí)，首先從區(qū)域a到c和A到C中選擇具有最 高脈搏波形電壓的光接收區(qū)所對(duì)應(yīng)的線和行的組合。之后，將所選擇線和行 之間的交叉點(diǎn)處元件中存儲(chǔ)的轉(zhuǎn)換信號(hào)和顯示信號(hào)分別輸出到選擇部件313 和顯示部件315。\n應(yīng)注意到指環(huán)的最佳佩帶位置為各個(gè)光接收部件中心部分的光接收區(qū)b 和B具有最大脈搏波形電壓的位置。\n指環(huán)傳感器的佩帶位置可通過身體移動(dòng)與最佳位置發(fā)生錯(cuò)位。\n例如，圖4B中，光接收區(qū)b和A具有最大脈搏波形電壓。在這種情況 下，確定指環(huán)在左側(cè)旋轉(zhuǎn)方向上與最佳位置發(fā)生錯(cuò)位，因此將“向右側(cè)旋轉(zhuǎn)” 顯示在顯示部件315上。\n因此，當(dāng)指環(huán)佩帶位置與最佳位置發(fā)生錯(cuò)位時(shí)，提示佩帶者校正佩帶位 置。\n一旦佩帶者按顯示將佩帶位置校正到最佳位置，則由轉(zhuǎn)換信號(hào)選擇光接 收區(qū)b和B，且將“最佳位置”顯示在顯示部件315上。\n當(dāng)佩帶位置因身體移動(dòng)等而再次偏離最佳位置時(shí)，輸出與所得矩陣元件 對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換信號(hào)，且選擇使脈搏波形電壓最大化的光接收區(qū)的組合。將各個(gè) 光接收區(qū)的脈搏波形電壓輸出到加法部件311中。\n因此，通過劃分光接收區(qū)305，可檢測(cè)指環(huán)的錯(cuò)位方向。這帶來了極大 的方便，因?yàn)樵谛Ｕ鍘恢脮r(shí)顯示指環(huán)的校正方向。除實(shí)施例1和2的作 用之外，該結(jié)構(gòu)可使用戶易于校正佩帶位置，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定檢測(cè)生物信息。\n此外，通過將各個(gè)光接收部件中心部分的光接收區(qū)b和B有最大脈搏波 形電壓的位置設(shè)置為最佳佩帶位置，以光接收區(qū)b和B作為基點(diǎn)，按擺動(dòng) 方式選擇使脈搏波形電壓最大化的光接收區(qū)，因此可不變地獲得穩(wěn)定的脈 搏波形信號(hào)。此外，指環(huán)傳感器301會(huì)佩帶在最佳位置的前提允許任何時(shí)刻 將V1和V2相加的結(jié)構(gòu)。\n也可構(gòu)造指環(huán)傳感器使得如在實(shí)施例1中選擇具有較大振幅的脈搏波形 電壓，且若V1和V2之差超過指定值，則選擇輸出暫停。\n也可構(gòu)造指環(huán)傳感器使得在佩帶于最佳位置的狀態(tài)下，選擇光接收區(qū)a 到c和光接收區(qū)A到C，即，全部的光接收區(qū)。\n應(yīng)注意到第一和第二光接收部件305a、305b可用這樣方法構(gòu)成，即，組 合具有預(yù)先分隔的光接收區(qū)的光敏二極管和透鏡，且用透鏡將在各自光接收 區(qū)上的入射到每個(gè)光接收部件的光集中起來。不限制于此，第一和第二光接 收部件305a、305b可用這樣的方法構(gòu)成，即，排列多個(gè)單個(gè)光接收器件。\n實(shí)施例4\n圖6為表示實(shí)施例4中指環(huán)傳感器的橫切面圖。\n圖6中，光接收部件405形成在指環(huán)傳感器401的內(nèi)圓周面上，且第一 和第二光發(fā)射部件402a、402b形成在與光接收部件405的光接收軸對(duì)稱的位 置上。第一和第二光發(fā)射部件402a、402b相互正對(duì)。\n光發(fā)射部件402a、402b的光發(fā)射軸以及光接收部件405的光接收軸可以 在同一平面內(nèi)。也可以形成光發(fā)射部件402a、402b以及光接收部件405使得 光發(fā)射部件402a、402b的各自光發(fā)射點(diǎn)以及光接收部件405的光接收點(diǎn)在指 環(huán)傳感器401的內(nèi)圓周面上的不同軌道中，且光發(fā)射軸以及光接收軸相交于 指環(huán)的大體中心點(diǎn)。\n在該結(jié)構(gòu)的指環(huán)傳感器401中，自各個(gè)光發(fā)射部件402a、402b發(fā)出的光 觸及手指的血管3，并在到達(dá)光接收部件405之前反射或散射。\n由于將各個(gè)光發(fā)射部件402a、402b置于與光接收軸對(duì)稱的位置上，自各 個(gè)光發(fā)射部件發(fā)出的光束均等地施加到2個(gè)動(dòng)脈上，因此，可均等檢測(cè)脈搏 波形。\n基本而言，將檢測(cè)脈搏波形必需的光量(傳統(tǒng)方法從單個(gè)光發(fā)射部件中 獲得)均等分配到2個(gè)光發(fā)射部件，從而可降低一個(gè)光發(fā)射部件中出射光的 量。\n因此，通過提供2個(gè)光發(fā)射部件，可將每個(gè)光發(fā)射部件中光出射量一般 降低到用單個(gè)光發(fā)射部件發(fā)光的傳統(tǒng)指環(huán)傳感器的光出射量的一半，且仍獲 得相同的光量。\n此外，在長期佩帶指環(huán)傳感器的情況下，降低了每個(gè)單位時(shí)間施加 到測(cè)量目標(biāo)區(qū)的光流量，因此就可能減少如低溫?zé)齻钠つw上的應(yīng)力、 以及確保更安全。\n通過交替使2個(gè)光發(fā)射部件發(fā)光，也可將相同測(cè)量目標(biāo)區(qū)的輻射時(shí)間降 低到一半，且也可實(shí)現(xiàn)上述相同效果。\n照這樣描述本發(fā)明實(shí)施例，很明顯同一實(shí)施例以許多方式變化。不應(yīng)認(rèn) 為這種變化偏離了本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范疇，且將對(duì)此領(lǐng)域技術(shù)人員而言十分明 顯的所有這種修改包含在下面的權(quán)利要求范圍內(nèi)。