[发明专利]光传感器

说明书

本发明一般涉及光传感器，更准确地说，本发明涉及用于通过将光从受验者的一面透射到另一面然后检测由该受验者对该透射光吸收量的变化来检测受验者的诸如血压和血色素浓度的信息的光传感器。

通常已经知道这种装置是在光从手指尖皮肤的一面透射到另一面之后、检测光在手指的血液中透射（反射）变化并对检测信号本身加以处理，通过计算来测定脉搏和血压值。在日本实用新型公开公报60-158803中公开了在所述这种装置中使用的光传感器的一个实例。

图11为上述所公开的光传感器的透视图，图12为图11所示光传感器的截面图，图13是示出图11的缚在手指上的光传感器的截面图，图14为用来将光传感器固定在手指上的固定带的透视图。

首先，参考图11-14，描述常规的光传感器8。图11所示的传感器8用于将光从手指的一面透射到另一面并检测通过该手指的透射光强度的变化。软膜衬底1上的发光元件2和受光元件3彼此相隔对应于手指大小的预定距离。将透明的软的透光膜6贴在所述软膜衬底1上面以盖住发光元件和受光元件2和3。

然后，参考图12-14来描述图11所示的光传感器8的使用。光传感器8缠绕手指7，使得手指（7）的端部夹在发光元件2和受光元件3之间，如图12所示。然后，将图14所示固定带缠在环绕手指的传感器8上。该固定带9是长方形的，其一端的正面和另一端的反面含有结构粘结装置。将该带9缠绕在光传感器8上面，将其中一端的正面搭接在另一端的反面，使得该光传感器8紧固在手指7上。当把电能从信号处理装置的主体（未示出）通过接插件5供给导线4时，发光元件2发射光线。该发射光透过手指7并射向受光元件3。受光元件3接受该光线并将检测信号通过导线4和接插件5供给信号处理装置的主体。信号处理装置检测这时透射率的变化、处理检测信号、然后、进行计算而测定脉搏及血压值。

以上传感器8中所用的发光元件2通常采用发光二极管。发光二极管易于随外界温度而改变其发光的输出功率和波长。此外，把光传感器8缚在例如手指7的生物体上，使得该生物体局部缺血或止血，以致降低了手指7的体温，或者由于血压升高而使手指7的体温上升。这样，发光元件2的外界温度改变了、接着，发光元件的输出功率或发光波长随之改变。然而，为了正确地测量脉搏值、血压值等等，要求发光元件2的输出功率或发光波长保持不变。

本发明的目的是提供其中发光元件的输出功率或波长不随外界温度的变化而变化的光传感器。

本发明的另一目的是提供一种光传感器，用于检测随发光元件温度变化的光量变化、响应其检测到的输出信号而控制通过发光元件的电流，从而对随发光元件温度变化的光量变化进行校正。

本发明的又一目的是提供其中发光元件输出功率或波长保持不变、不随发光元件或外界温度而改变的光传感器，即使将该光传感器缚在受验者上。

简短地说，按照本发明的光传感器向受验者发射光线、接收来自受验者的光线、检测该受验者对光的吸收量。在这种光传感器中，向受验者发射光线的发光元件装在薄膜衬底上，在该薄膜衬底上，第一受光元件与所述发光元件隔开预定距离;而第二受光元件装在所述发光元件附近。对通过发光元件的电流加以控制，以便响应第二受光元件所接收光的功率校正随发光元件温度变化的光量变化。

所以，根据本发明，发光元件或发光元件的温度可保持不变而与受试者的温度无关。这使得发光元件的输出功率或波长能保持不变，从而得到受试者的正确信息。

按照本发明的另一方面，至少在发光元件和受光元件中任一个的附近装有加热器和温度传感器，或者发光元件或者受光元件的附近可用这种加热器来加热，以使检测到的温度保持不变。

所以，在这种情况下，发光元件或受光元件的温度能保持不变而与受试者的温度变化无关，使得发光元件的输出功率或波长保持不变，这样便得到正确的受试者信息。

根据以下结合附图对本发明的详细描述，本发明的上述和其它目的、特征、方面和优点会变得更加明确。

图1A和1B示出包括在本发明一个实施例中的发光二极管的一个实例;

图2是本发明一个实施例的原理框图;

图3是描述本发明一个实施例的操作的流程图;

图4是描述本发明一个实施例的操作的时序图;

图5是说明由发光二极管的温度变化引起的发射光功率的变化的图;

图6是说明流过发光二极管的电流与光电二极管输出电压之间关系的特征曲线图;

图7是说明发光二极管的相对光输出与温度的关系的特征的图;