心電信號檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種結構，該結構是將用于檢測心電信號的電極作為透明電極10、11，且在這些透明電極10、11上涂敷透明絕緣膜12，利用生物體與透明電極10、11的電容耦合來檢測心電信號。由此，能夠防止因水分等附著在透明電極10、11上而使透明電極10、11發生劣化。另外，將透明電極10、11配置在與顯示面板8重合的位置，能夠提高操作按鈕等的配置自由度，能夠實現心電信號檢測裝置1的小型化。
【專利說明】心電信號檢測裝置
[0001]本發明申請是國際申請號為/JP2009/070333，國際申請日為2009年12月3日，進入中國國家階段的申請號為200980158596.5，名稱為“心電信號檢測裝置”的發明專利申請的分案申請。
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種從生物體檢測心電信號的心電信號檢測裝置。
【背景技術】
[0003]為了應用于心臟疾病的診斷、治療等，有一種眾所周知的心電信號檢測裝置，這種心電信號檢測裝置提取人的心臟活動以作為心電信號，根據該心電信號來獲得心電圖數據等生物體信息。
[0004]在這種心電信號檢測裝置中，包括:在醫院等醫療機構中由醫生所使用的大型裝置；以及在一般家庭中由普通人所使用的便攜式裝置。
[0005]大型的心電信號檢測裝置具備:具有用于對心電圖數據進行分析的高級運算功能的、例如臺式計算裝置；分別通過電纜與該計算裝置連接的、例如12個電極；用于對心電圖波形等進行監控的臺式顯示裝置；以及打印心電圖波形等的打印裝置等。然后，醫生等對躺在床上的被檢測者的四肢以及胸部安裝上電極，對上述計算裝置進行操作。由此，該心電信號檢測裝置檢測出被檢測者的心電信號，對心電圖數據進行精密的分析，生成對于心律不齊或心絞痛等的診斷、治療等直接有用的專門信息。
[0006]另一方面，便攜式的心電信號檢測裝置具有這樣的結構:即，在能夠單手拿起的小型筐體內，收納具有對心電圖數據進行簡易分析的功能的IC芯片以及存儲器等，且在該筐體的外面配置例如2個或者3個電極、小型的液晶顯示面板以及操作按鈕等。然后，使用者通過用手指或者手掌等與配置在該心電信號檢測裝置上的電極接觸，并對操作按鈕進行操作。由此，該心電信號檢測裝置檢測出使用者的心電信號，生成心電圖數據等。由該小型的心電信號檢測裝置所生成的心電圖數據與由上述大型的心電信號檢測裝置所生成的心電圖數據相比，雖然數據比較簡單，但是作為向醫生傳達心悸等心臟疾病癥狀的信息等還是具有利用價值的(參考專利文獻I 一 3)。
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本國專利特開平11-299740號公報
[0009]專利文獻2:日本國專利特開2003-144403號公報
[0010]專利文獻3:日本國專利特開2005-46215號公報
【發明內容】
[0011]然而，利用上述的以往技術得到的心電信號檢測裝置中所設置的電極是由金屬、Ag — AgCl等形成的。因此，在檢測心電信號時，這些電極會直接接觸人的皮膚。另外，在檢測出心電信號之后，各個電極 因與人的皮膚接觸而附著了水分等，各個電極經常在這樣的狀態下，被暴露在外圍大氣中且長時間放置。
[0012]因此，如果對于心電信號檢測裝置的管理狀況不佳，則會因電極的劣化而導致耐久性的下降。另外，利用已劣化的電極來進行心電圖測定，由此會降低測定精度。
[0013]另外，利用上述的以往技術得到的便攜式心電信號檢測裝置，為了使人的手指或手掌等更容易接觸而必須在其筐體的外面配置多個電極，為此在筐體的外面必須確保用于配置這些電極的空間。因此，很難實現心電信號檢測裝置的進一步小型化。
[0014]本發明正是鑒于例如上述問題而設計的，本發明的目的在于提供一種能夠提高耐久性、且能夠實現小型化的心電信號檢測裝置。
[0015](I)為了解決上述問題，本發明具有:至少一對電極，該至少一對電極用于檢測生物體的電信號；絕緣膜，該絕緣膜設置在該至少一對電極上，且其與抵接于所述至少一對電極的面相反的面成為與所述生物體接觸的接觸面；差動放大部，該差動放大部通過對所述生物體的電信號進行差動放大來生成心電信號，所述生物體的電信號是利用與該絕緣膜的接觸面接觸的所述生物體和所述至少一對電極彼此間的電容耦合所檢測出的電信號；以及運算部，該運算部根據由該差動放大部所生成的心電信號來計算出生物體信息。
[0016]根據本發明，在電極上設置絕緣膜，并利用電極與生物體的電容耦合檢測出心電信號相關的電信號，利用這樣的結構，電極與生物體不直接接觸，且不使電極暴露在外部大氣中。由此，能夠防止在電極上附著水分等，且能夠抑制電極的劣化。所以，能夠提高心電信號檢測裝置的耐久性，延長使用壽命。
[0017](2)另外，本發明具有:筐體；顯示窗，該顯示窗設置在該筐體上；至少一對電極，該至少一對電極設置于該顯示窗的表面，用于檢測生物體的電信號，且由透明的導電材料來形成；絕緣膜，該絕緣膜設置在該至少一對電極上，其與抵接于所述至少一對電極的面相反的面成為與所述生物體接觸的接觸面，且由透明的絕緣材料來形成；差動放大部，該差動放大部通過對所述生物體的電信號進行差動放大來生成心電信號，所述生物體的電信號是利用與該絕緣膜的接觸面接觸的所述生物體和所述至少一對電極彼此間的電容耦合所檢測出的電信號；運算部，該運算部根據由該差動放大部所生成的心電信號來計算出生物體信息；顯示面板，該顯示面板設置在所述筐體內，且通過所述顯示窗、所述至少一對電極以及所述絕緣膜來將顯示信息進行顯示；以及信息顯示電路，該信息顯示電路用于在該顯示面板上顯示所述顯示信息。
[0018]根據本發明，在顯示窗的表面形成透明的電極，而且在該電極上形成有透明的絕緣膜，根據這樣的結構，能夠不妨礙顯示面板上的信息顯示，且能夠將耐久性優越的電極配置在與顯示面板的顯示區域重合的位置，能夠同時實現心電信號檢測裝置的小型化和長壽命化。
[0019]另外，能夠將表示心電圖的測定方法或測定姿勢等的顯示信息在顯示面板的畫面中與電極重合、或者相鄰那樣來進行顯示。由此，能夠提高心電信號檢測裝置的操作性，使得即使是普通的使用者也能夠進行心電圖測定。
[0020]而且，能夠在電極的下側配置觸摸面板的操作按鈕、或者光電脈搏檢測用的光傳感器等，能夠實現小型且高性能的心電信號檢測裝置。
[0021](3)另外，本發明還具有:觸摸面板，該觸摸面板設置在所述顯示窗的下表面，且用于通過所述顯示窗來將輸入信息進行輸入；驅動電路，該驅動電路用于驅動該觸摸面板；以及控制部，該控制部根據通過所述觸摸面板而輸入的輸入信息，控制所述運算部。
[0022]根據本發明，除了上述效果以外，通過用觸摸面板來檢測生物體與設置于電極上的絕緣膜的接觸，從而能夠提高心電信號檢測裝置的操作性。例如，在人的手指接觸到設置于電極上的絕緣膜的同時，能夠自動地開始檢測與心電信號相關的電信號，因此對于普通的使用者而言能夠實現方便的功能。
[0023](4)本發明具有:筐體；顯示窗，該顯示窗設置在該筐體上；操作按鈕，該操作按鈕設置在所述筐體上；第一電極，該第一電極設置在該操作按鈕上，用于檢測生物體的電信號，且由導電材料來形成；第一絕緣膜，該第一絕緣膜設置在該第一電極上；至少一個的第二電極，該至少一個的第二電極設置在所述顯示窗的表面上，用于檢測所述生物體的電信號，且由透明的導電材料來形成；第二絕緣膜，該第二絕緣膜設置在該至少一個的第二電極上，其與抵接于所述至少一個的第二電極的面相反的面成為與所述生物體接觸的接觸面，且由透明的絕緣材料來形成；差動放大部，該差動放大部通過對所述生物體的一個電信號與所述生物體的另一個電信號進行差動放大來生成心電信號，所述生物體的一個電信號是利用與該第二絕緣膜的接觸面接觸的所述生物體的一部分和所述至少一個的第二電極彼此間的電容耦合所檢測出的電信號，所述生物體的另一個電信號是利用與所述第一絕緣膜的接觸面接觸的所述生物體的另一部分和所述第一電極彼此間的電容耦合所檢測出的另一個電信號；運算部，該運算部根據由該差動放大部所生成的心電信號來計算出生物體信息；顯示面板，該顯示面板設置在所述筐體內，且通過所述顯示窗、至少一個的第二電極以及第二絕緣膜來將顯示信息進行顯示；以及信息顯示電路，該信息顯示電路用于在該顯示面板上顯示所述顯示信息。
[0024]根據本發明，能夠同時檢測到生物體與設置于電極上的絕緣膜之間的接觸、以及操作按鈕的操作，因此能夠提高心電信號檢測裝置的操作性。例如，在人使手指接觸設置于電極上的絕緣膜的狀態下，能夠通過按下操作按鈕來開始檢測與心電信號相關的電信號，因此對于普通的使用者而言能夠實現方便的功能。
[0025](5)另外，本發明還具有:觸摸面板，該觸摸面板設置在所述顯示窗的下表面，且用于通過所述顯示窗來將輸入信息進行輸入；驅動電路，該驅動電路用于驅動該觸摸面板；以及控制部，該控制部根據通過所述觸摸面板而輸入的輸入信息，控制所述運算部。
[0026]根據本發明，除了上述效果以外，通過用觸摸面板來檢測生物體與設置于電極上的絕緣膜的接觸，從而能夠提高心電信號檢測裝置的操作性。
[0027](6)本發明中，將所述至少一對的各個電極與所述差動放大部的輸入端子連接，所述差動放大部對利用所述生物體與所述至少一對的各個電極各自之間的電容耦合所檢測出的所述生物體的電信號進行差動放大，與該差動放大部的輸入端子至少連接I個箝位電路，該箝位電路具有至少I個高阻抗元件，將所述箝位電路的連接端的電位固定為一定，同時從所述箝位電路的連接端觀察所述差動放大部時的阻抗大于所述箝位電路的阻抗。
[0028]在利用電極與生物體之間的電容耦合來檢測生物體的電信號的情況下，若從電極觀察差動放大部時的輸入阻抗較低，則在生物體的電信號的頻率區域的損耗變大，變得不能檢測出該電信號。
[0029]與此不同的是，在本發明中，采用高阻抗元件來構成箝位電路，同時將從箝位電路的連接端觀察差動放大部的輸入端時的阻抗設定為大于箝位電路的阻抗，因此能夠降低在生物體的電信號的頻率區域中的損耗。而且，由于能夠利用箝位電路來固定例如差動放大部的輸入端子或其前級一側的基準電位，所以能夠減小生物體的電信號的中心電位的變動。因此，能夠檢測出信噪比(Signal to Noise Ratio)較好、且穩定的生物體的電信號。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1是示出本發明第一實施方式的心電信號檢測裝置的立體圖。
[0031]圖2是示出進行心電圖測定的狀態下的第一實施方式的心電信號檢測裝置的說明圖。
[0032]圖3是示出本發明第一實施方式的心電信號檢測裝置的主視圖。
[0033]圖4是從圖3中的箭頭IV-1V方向進行觀察的心電信號檢測裝置的縱向截面圖。
[0034]圖5是示出對心電信號檢測裝置的透明電極等進行放大后的縱向截面圖。
[0035]圖6是示出在取下筐體的上側殼體的狀態下、從與圖3相同的方向觀察到的心電信號檢測裝置的一側的透明電極以及連接器等的放大主視圖。
[0036]圖7是示出心電信號檢測裝置的電結構的電路圖。
[0037]圖8是示出在顯 示面板的畫面中顯示有引導信息等的狀態下的心電信號檢測裝置的主視圖。
[0038]圖9是示出進行心電圖測定的狀態下的第二實施方式的心電信號檢測裝置的說明圖。
[0039]圖10是示出進行心電圖測定的狀態下的第三實施方式的心電信號檢測裝置的說明圖。
[0040]圖11是示出進行心電圖測定的狀態下的第四實施方式的心電信號檢測裝置的說明圖。
[0041]圖12是示出第五實施方式的心電信號檢測裝置的電結構的電路圖。
[0042]圖13是示出圖12中的濾波器部、箝位電路等的電路圖。
[0043]圖14是示出生物體與透明電極之間的電容值和箝位電路的電阻值之間的關系的說明圖。
[0044]圖15是示出心電信號檢測裝置的輸入部中的信號損耗和生物體信號的頻率之間的關系的頻率特性圖。
[0045]圖16是示出當箝位電路的電阻值位于圖14中的A區域時的生物體信號以及放射噪聲的時間變化的特性曲線圖。
[0046]圖17是示出當箝位電路的電阻值位于圖14中的邊界線X附近時的生物體信號以及放射噪聲的時間變化的特性曲線圖。
[0047]圖18是示出當箝位電路的電阻值位于圖14中的B區域時的生物體信號以及放射噪聲的時間變化的特性曲線圖。
[0048]圖19是示出第六實施方式的心電信號檢測裝置的電結構的電路圖。
[0049]圖20是示出圖19中的濾波器部、箝位電路等的電路圖。
[0050]圖21是示出第七實施方式的箝位電路的電路圖。
[0051]圖22是示出第八實施方式的箝位電路的電路圖。
[0052]標號說明[0053]1、41、61、81、91、101心電信號檢測裝置
[0054]2、42、62、82 筐體
[0055]4A、42A、62A、82A 開口部
[0056]5、43、63、83 顯示窗
[0057]8、44、64、84 顯示面板 [0058]9觸摸面板
[0059]10、11透明電極
[0060]12透明絕緣膜
[0061]12A接觸面
[0062]21差動放大部
[0063]22運算部
[0064]23信息顯示電路
[0065]24觸摸面板驅動電路
[0066]25控制部
[0067]45、65、66、85 操作按鈕
[0068]46、47、67、68、86、87 電極
[0069]48、49、69、70、89 絕緣膜
[0070]88絕緣部位
[0071]94、111箝位電路
[0072]94BU11B 二極管(高阻抗元件)
[0073]105,121第I箝位電路
[0074]105BU21B 二極管(第I高阻抗元件)
[0075]106,122第2箝位電路
[0076]106B、122B 二極管(第2高阻抗元件)
【具體實施方式】
[0077]下面，根據附圖對本發明的實施方式進行說明。首先，對本發明第一實施方式進行說明。
[0078]在圖1中，本發明第一實施方式的心電信號檢測裝置I是一種能夠進行簡單的心電圖測定、且人能夠輕而易舉地用單手拿起的便攜式的裝置。根據該心電信號檢測裝置1，如圖2所示，從人的雙手的拇指檢測出因人(生物體)的心臟活動而變動的電信號、即生物體信號，根據該生物體信號來生成心電信號，再根據該心電信號來生成心電圖數據等生物體信息。
[0079]另外，為了便于說明，將圖1中的箭頭Z1、Z2所指的方向分別設為上方、下方，箭頭Xl、X2所指的方向分別設為左方、右方，箭頭Yl、Y2所指的方向分別設為后方、前方。
[0080]筐體2用于形成心電信號檢測裝置I的外殼。該筐體2位于心電信號檢測裝置I的下方，包括:收納有后述的基板6、顯示面板8、觸摸面板9、連接器16、處理電路部18等的下方殼體3 ；以及覆蓋該下方殼體3的上方的上方殼體4。另外,下方殼體3和上方殼體4分別由例如樹脂等絕緣材料來形成。而且，在上方殼體4形成有用于安裝顯示窗5的開口部4A。
[0081]顯示窗5安裝在上方殼體4的開口部4A。該顯示窗5由透明的絕緣材料、例如透明的樹脂來形成。更具體地說，顯示窗5是聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或者聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等的透明樹脂薄膜。另外，顯示窗5也可以由玻璃來形成。因此，顯示窗5封閉開口部4A，以覆蓋顯示面板8的液晶顯示畫面的整個上表面。
[0082]在圖3、圖4中，基板6通過支撐構件7安裝于下方殼體3內。然后，在基板6上，安裝有后述的顯示面板8、觸摸面板9、連接器16、處理電路部18等。
[0083]顯示面板8位置顯示窗5的下方，且安裝于下方殼體3內。該顯示面板8是具有例如液晶顯示畫面的液晶顯示面板單元。即，顯示面板8安裝于基板6上,顯示面板8的連接端子與設置于基板6上的顯示面板用連接端子(都未圖示)進行電連接。另外，配置于顯示面板8的上表面的液晶顯示畫面的形狀、大小以及位置，都與上方殼體4的開口部4A對應。然后，使用者能夠透視安裝于開口部4A的顯示窗5、設置于顯示窗5與顯示面板8之間的觸摸面板9、以及安裝于顯示窗5上的透明電極10、11、粘結層13和透明絕緣膜12，觀察到顯示面板8的液晶顯示畫面上所顯示的信息。
[0084]觸摸面板9設置于顯示窗5的下表面，通過顯示窗5來將輸入信息進行輸入。即，該觸摸面板9配置于顯示窗5與顯示面板8之間，幾乎覆蓋整個液晶顯示畫面。另外，該觸摸面板9是例如電阻膜方式或電容方式的觸摸面板，觸摸面板9的連接端子與設置于基板6上的觸摸面板用連接端子(都未圖示)進行電連接。人的手指等接觸到顯示窗5的上表面以及形成于透明電極10、11的上表面的透明絕緣膜12時，觸摸面板9將包含接觸位置信息的接觸檢測信號輸出到控制部25。
[0085]2個透明電極10、11用于從人的雙手的拇指檢測出生物體信號。該透明電極10、11分別設置于顯示窗5的上表·面(表面)。各個透明電極10、11是由例如ITO (氧化銦錫)類、ZnO(氧化鋅)類、SnO2 (氧化錫)類、TiO2 (氧化鈦)類、或鎂基非氧化物類的透明導電性材料、或者透明導電性樹脂來形成的。
[0086]另外，各個透明電極10、11具有適用于從人的拇指的前端部檢測出生物體信號的大小以及形狀，例如將其形成為邊長尺寸為1.5cm左右的正方形。然后，各個透明電極10、11是厚度尺寸為例如數μ m~數十μ m的薄膜，是通過透明的粘結層13在顯示窗5上進行布圖成膜而得到的。另外，也可以將各個透明電極10、11形成為直徑尺寸為1.5cm左右的圓形。
[0087]另外，將各個透明電極10、11配置成如圖2所示，使得人在用雙手拿住心電信號檢測裝置I的狀態下，使雙手拇指能夠容易接觸到與透明電極10、11對應的部位。即，一個透明電極10配置于顯不窗5上表面內的左手前側，另一個透明電極11配置于顯不窗5上表面內的右手前側。而且，當觀察心電信號檢測裝置I的上表面時，將各個透明電極10、11配置成使得各個透明電極10、11的整個透明電極與顯示面板8的液晶顯示畫面以及觸摸面板9重合。
[0088]然后，在各個透明電極10、11上如后所述設置有透明絕緣膜12，各個透明電極10、11利用接觸到透明絕緣膜12的接觸面12A的人的拇指與各個透明電極10、11之間的電容耦合，從該人的拇指檢測出生物體信號。
[0089]透明絕緣膜12覆蓋形成有透明電極10、11的顯示窗5的整個上表面。即，該透明絕緣膜12直接覆蓋透明電極10、11的上表面，且通過粘結層13覆蓋顯示窗5的上表面中未形成有透明電極10、11的部位。然后，在透明絕緣膜12的上表面之中，與透明電極10、11相對的部位、即與抵接于透明電極10、11的面相反的面是接觸面12A。當檢測生物體信號時，使人的拇指與該接觸面12A接觸。
[0090]另外，是在各個透明電極10、11的上表面以及顯示窗5的上表面之中未形成透明電極10、11的部位，涂敷例如聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或者聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等透明絕緣材料，從而形成透明絕緣膜12，該透明絕緣膜12的厚度尺寸為例如數ym~數十μ m。
[0091]再有，在透明絕緣膜12的靠近手一側的邊緣部，如圖3所示，設置用于保護后述的導電線14以及接地線15的2個線保護部12B。該各線保護部12B如圖5所示，通過使透明絕緣膜12的靠近手一側的邊緣部的一部分向設置在基板6上的后述的連接器16延伸而形成。然后，該各個線保護部12B覆蓋后述的導電線14以及接地線15的表面。
[0092]2根導電線14用于將各個透明導電膜10、11與連接器16內的信號端子之間進行電連接。該各個導電線14利用例如與透明電極10、11相同的透明導電材料來形成。于是，如圖5、圖6所示，這些導電線14的后端一側分別與透明電極10、11連接，前端一側與線保護部12B —起通過顯示窗5的靠近手一側的端面與上方殼體4的開口部4A的靠近手一側的邊緣部之間的間隙，朝著筐體2內部向下延伸，分別與連接器16的信號端子連接。
[0093]配置接地線15，使其位于各個導電線14的左右方向的兩側，且分別離開該導電線14規定的距離。該各個接地線15由導電材料來形成。然后，該各個接地線15從導電線14的后端一側向著前端一側、與導電線14平行地延伸，其前端與連接器16的接地端子連接。由此，通過用接地線15來包圍各個導電線14，從而能夠抑制放射噪聲與流過各個導電線14的生物體信號重疊。
[0094]2個連接器16設置在基板6上。該各個連接器16通過連接線17來連接導電線14與后述的處理電路部18，且將接地線15與設置于基板6的接地部(未圖示)連接起來。即，在各個連接器16內，設置有連接導電線14與連接線17的信號端子、以及連接接地線15與基板6的接地部的接地端子(都未圖示)。
[0095]處理電路部18設置在基板6上。該處理電路部18如圖7所示，具有2個濾波器部19、基線變動抑制部20、差動放大部21、運算部22、信息顯示電路23、觸摸面板驅動電路24以及控制部25。
[0096]即，濾波器部19設置于處理電路部18的輸入端一側，用于減輕從人的拇指所檢測出的生物體信號中的噪聲。即，濾波器部19通過導電線14、連接器16的信號端子和連接線17，分別與透明電極10、11連接，當人的拇指接觸到透明電極10、11上的透明絕緣膜12的接觸面12A時，用于減輕利用該人的拇指與透明電極10、11之間的電容耦合所檢測出的生物體信號中所包含的噪聲。
[0097]這里，濾波器部19由低通濾波器構成。另外，濾波器部19中也可以附加高通濾波器。另外，為了減輕由差動放大部21所生成的心電信號的波形畸變，最好提高濾波器部19的輸入阻抗，例如設為1GQ~1OT Ω。
[0098]基線變動抑制部20設置于各個濾波器部19的后級。該基線變動抑制部20用于抑制由各個濾波器部19所輸出的生物體信號的基線(基準線)的變動。[0099]差動放大部21通過對由基線變動抑制部20所輸出的生物體信號進行差動放大，從而生成心電信號。該差動放大部21由例如包括運算放大器(operational amplifier)等的差動放大電路來構成。另外，通常使用的運算放大器的輸入阻抗在IGQ以上。因此，差動放大器21的輸入阻抗成為IGQ以上。然后，差動放大器21對由一個透明電極10從人的左手拇指檢測出的、且通過一側的濾波器部19及基線變動抑制部20而輸入的生物體信號；與由另一個透明電極11從人的右手拇指檢測出的、且通過另一側的濾波器部19及基線變動抑制部20而輸入的生物體信號進行差動放大，從而生成心電信號。
[0100]運算部22設置于差動放大部21的后級。該運算部22與控制部25 —起由例如中央運算處理裝置(CPU)來構成，根據由差動放大部21所生成的心電信號來算出心電圖數據等生物體信息。
[0101]信息顯示電路23用于對顯示面板8的液晶顯示畫面中的顯示信息進行控制，且與顯示面板8進行電連接。觸摸面板驅動電路24用于驅動觸摸面板9，且與觸摸面板9進行電連接。
[0102]控制部25用于控制顯示面板8、運算部22等。具體而言，控制部25通過信息顯示電路23來控制顯示面板8，將例如如圖8所示的引導信息31、箭頭標記32、操作按鈕圖像33等信息顯示于液晶顯示畫面。這里，引導信息31是用于對使用者說明例如心電圖的測定方法或測定姿勢等的文字或圖像的信息。
[0103]另外，控制部25通過信息顯示電路23來控制顯示面板8，將基于由運算部22算出的生物體信息、例如心電圖數據的心電圖波形等，顯示于顯示面板8的液晶顯示畫面。
[0104]而且，控制部25根據通過觸摸面板9輸入的輸入信息來控制運算部22。具體而言，控制部25通過觸摸面板驅動電路24來接收由觸摸面板9所輸出的接觸檢測信號，根據該接觸檢測信號中所包含的接觸位置信息，來檢測人的手指接觸到顯示窗5 (透明絕緣膜12)的上表面中配置有透明電極10、11的部位、或者未配置有透明電極10、11的部位。然后，當控制部25檢測到人的拇指分別接觸到透明電極10、11上的透明絕緣膜12的接觸面12A時，控制運算部22等，開始檢測來自人的拇指的生物體信號、生成心電信號、并算出心電圖數據等。
[0105]本發明第一實施方式的心電信號檢測裝置I具有如上所述的結構，下面對其動作進行說明。
[0106]首先，若使用者接通心電信號檢測裝置I的電源，則控制部25通過信息顯示電路23來控制顯示面板8，將用于選擇心電信號檢測裝置I的各種功能的菜單顯示到液晶顯示畫面上。然后，若使用者用手指觸摸顯示窗5(透明絕緣膜12)，來進行從菜單中選擇心電圖測定的操作，則控制部25通過觸摸面板9及觸摸面板驅動電路24來檢測該選擇操作。接著，控制部25通過信息顯示電路23來操作顯示面板8，如圖8所示，將引導信息31、箭頭標記32以及操作按鈕圖像33顯示到液晶顯示畫面上。
[0107]如圖2所示，若使用者用雙手拿住心電信號檢測裝置1，以使雙手的拇指接觸到透明電極10、11上的透明絕緣膜12的接觸面12A，則控制部25通過觸摸面板9及觸摸面板驅動電路24來檢測雙手拇指接觸到該接觸面12A的情況。再然后，控制部25控制運算部22等，開始檢測來自人的拇指的生物體信號、生成心電信號、并且計算出心電圖數據等。
[0108]由此，能夠利用透明電極10、11分別檢測出基于使用者的心臟活動而變化的生物體信號。即，接觸到透明電極10、11上的透明絕緣膜12的接觸面12A的使用者的雙手拇指與透明電極10、11之間通過電容分別結合，生物體信號從拇指分別傳遞到透明電極10、11。然后，分別傳送到透明電極10、11的生物體信號通過導電線14、連接器16的信號端子及連接線17，被分別輸入到處理電路部18的濾波器部19。
[0109]接著，濾波器部19降低生物體信號中所包含的噪聲，基線變動抑制部20抑制生物體信號基線的變動。然后，差動放大部21對降低了噪聲、且抑制了基線變動后的2個生物體信號進行差動放大，由此生成心電信號。而且，運算部22根據該心電信號進行運算處理，生成心電圖數據等生物體信息。接著，控制部25通過信息顯示電路23來控制顯示面板8，將生物體信息(例如基于心電圖數據的心電圖波形等)顯示到液晶顯示畫面上。
[0110]如上所說明的那樣，本發明第一實施方式的心電信號檢測裝置I具有上表面被透明絕緣膜12覆蓋的透明電極10、11，且該心電信號檢測裝置I利用電容耦合來檢測出生物體信號。由此，人的手指等不會直接接觸到透明電極10、11，且透明電極10、11不會暴露在外圍大氣中。因此，能夠防止透明電極10、11上附著水分等，能夠抑制透明電極10、11的劣化。所以，能夠提高心電信號檢測裝置I的耐久性，延長使用壽命。
[0111]另外，在 心電信號檢測裝置I中，將用于檢測生物體信號的電極作為由透明材料所形成的透明電極10、11，將這些透明電極10、11配置到與顯示面板8的液晶顯示畫面重合的顯示窗5的上表面。這樣，通過將用于檢測生物體信號的電極作為透明電極，能夠在與顯示面板8重合的位置確保配置電極的空間，從而能夠提高配置電極的位置的選擇度。另外，通過將透明電極10、11配置在與顯示面板8重合的位置上，能夠容易確保要配置在筐體2的外表面的其他元器件(例如，操作按鈕等)的配置空間。
[0112]因而，如圖2所示，能夠實現心電信號檢測裝置I的小型化。而且，能夠擴大顯示面板8的顯示畫面面積，還能夠提高心電信號檢測裝置I的設計自由度。
[0113]并且，通過將透明電極10、11配置于顯示窗5的表面，如圖8所示，能夠將引導信息31及箭頭標記32等與透明電極10、11相鄰顯示，且能夠將操作按鈕圖像33與透明電極IOUl重合顯示。由此，能夠提高心電信號檢測裝置I的操作性，即使是普通的使用者也能夠容易進行心電圖測定。
[0114]例如，利用箭頭標記32及操作按鈕圖像33來告知使用者需要拇指按住的位置，并能夠利用引導信息31來指導使用者在拇指按住的狀態下需要保持靜止的時間等。由此，即使使用者不重讀心電信號檢測裝置I的使用說明書，也能夠進行心電圖測定。
[0115]另外，在心電信號檢測裝置I中，利用觸摸面板9來檢測人的拇指與透明電極10、11上的透明絕緣膜12的接觸面12A之間的接觸，根據該檢測結果，自動地開始檢測生物體信號、生成心電信號、并計算出心電圖數據等。由此，能夠提高心電信號檢測裝置I的操作性。
[0116]例如，因為僅在使用者使拇指接觸到透明電極10、11上的透明絕緣膜12的接觸面12A時，才能夠開始心電圖測定，因此，能夠避免例如開始測定操作后著急地將手指按到電極上這樣的動作、或者將手指按到電極上以后為了開始測定操作而必須讓手指離開電極上的位置這樣的復雜的動作。
[0117]另外，普通人在日常生活中能夠簡便地使用小型的心電信號檢測裝置I來進行心電圖測定。例如，通過對心電信號檢測裝置I追加便攜式電話、便攜式終端機、便攜式游戲機、或者導航裝置等日常生活中頻繁使用的設備的功能(例如，將本發明具體實現作為安裝有心電圖測定功能的便攜式電話)，從而能夠容易推進日常的心電圖測定。
[0118]另外，在上述第一實施方式中，例舉了將2個透明電極10、11配置在顯示窗5的上表面內的靠近手一側的情況。由此，得到了一種所希望的結構，即，能夠讓人用雙手拿住心電信號檢測裝置I以使雙手拇指分別準確地與透明電極10、11上的透明絕緣膜12的接觸面12A接觸的結構，但是透明電極的個數以及配置位置并不限于此。
[0119]另外，與透明電極10、11上的透明絕緣膜12的接觸面12A接觸的人的部位不限于拇指，也可以是食指、中指等或者手掌，只要根據與透明電極上的透明絕緣膜的接觸面接觸的人的部位來適當地設定透明電極的個數或者配置位置即可。
[0120]在上述第一實施方式中，例舉了這樣的情況，即，不僅在透明電極10、11的上表面，在顯示窗5的上表面之中未形成有透明電極10、11的部位，也涂敷透明絕緣膜12，但是本發明并不限于此。也可以僅在透明電極10、11的上表面設置透明絕緣膜12。
[0121]而且，在上述第一實施方式中，例舉了采用具有液晶顯示畫面的顯示面板8的情況，但是也可以采用等離子顯示面板、有機EL(Electroluminescence:電致發光)顯示面板、無機EL顯不面板、場致發射顯不面板、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微機電系統)顯示面板、電子紙(Electronic Paper),來代替該顯示面板8。
[0122]接著，根據圖9對本發明第二實施方式進行說明。如圖9所示，本發明第二實施方式的心電信號檢測裝置41具有利用樹脂等絕緣材料形成的筐體42，在形成于該筐體42的上表面的開口部42A安裝有顯示窗43，在該顯示窗43的下方設置有顯示面板44。另外，在筐體42的上表面設置有由 樹脂等絕緣材料所形成的操作按鈕45。
[0123]而且，心電信號檢測裝置41具有2個用于檢測生物體信號的電極46、47。一個電極46是與第一實施方式中的透明電極10相同的透明電極，且配置于顯示窗43的上表面內的靠近左手一側。然后，在該電極46的上表面設置有由透明的絕緣材料所形成的絕緣膜48，在絕緣膜48上，與抵接于電極46的面相反的面成為與人的拇指接觸的接觸面。
[0124]另外，另一個電極47是由透明或不透明的導電材料所形成的電極，且配置于操作按鈕45的表面上。然后，在該電極47的上表面涂敷有由透明或不透明的絕緣材料所形成的絕緣膜49，在絕緣膜49上，與抵接于電極47的面相反的面成為與人的拇指接觸的接觸面。電極46、47都是通過電容耦合來從人的拇指檢測出生物體信號的電極。
[0125]而且，在筐體42的內部，收納有與圖7所示的處理電路部18相同的處理電路部(未圖示)，該處理電路部具有這樣的功能，即，當按下操作按鈕45時，開始檢測生物體信號、生成心電信號、并且計算出心電圖數據等。
[0126]另外，所述處理電路部在顯示面板44的顯示畫面中的與電極46對應的位置，顯示該位置表示是使用者左手拇指要接觸的地方的標記50，同時在該顯示畫面，顯示如下的引導信息(未圖示)，例如“請將左手拇指按在下面的標記上，將右手拇指按在操作按鈕上，按下操作按鈕，然后保持5秒鐘”。
[0127]本發明第二實施方式的心電信號檢測裝置41具有如上所述的結構，下面對其動作進行說明。即，使用者根據顯示于顯示面板44的顯示畫面上的引導信息等，使雙手拇指分別接觸電極46上的絕緣膜48的接觸面、以及電極47上的絕緣膜49的接觸面，然后利用與絕緣膜49的接觸面接觸的拇指來按下操作按鈕45。由此，開始檢測生物體信號、生成心電信號、并且計算出心電圖數據等。然后，將基于所算出的心電圖數據的心電圖波形等顯示于顯示面板44的顯示畫面上。
[0128]如上所述，根據本發明第二實施方式的心電信號檢測裝置41，在用于檢測生物體信號的電極46、47上設置絕緣膜48、49，利用這樣的結構能夠抑制電極46、47的劣化，并且能夠提高心電信號檢測裝置41的耐久性。
[0129]另外，將電極46和絕緣膜48形成為透明的，并且將電極46和絕緣膜48配置在與顯示面板44重合的顯示窗43的上表面，利用這樣的結構能夠實現心電信號檢測裝置41的小型化。
[0130]而且，通過將電極47配置在操作按鈕45上，能夠提高心電信號檢測裝置41的操作性。例如，使用者在使拇指與位于電極46、47上的絕緣膜48、49接觸的狀態下，按下操作按鈕45來開始心電圖測定。
[0131]另外，在上述第二實施方式中，例舉了將電極47配置在操作按鈕45上的例子，但是也可以取而代之而將電極47埋入操作按鈕45的內部。這種情況下，覆蓋電極47的上表面的操作按鈕45的上表面一側的部位相當于絕緣膜49。
[0132]接著，根據圖10對本發明第三實施方式進行說明。如圖10所示，本發明第三實施方式的心電信號檢測裝置61具有利用樹脂等絕緣材料形成的筐體62，在形成于該筐體62的上表面的開口部62A安裝有顯不窗63,在該顯不窗63的下方設置有顯不面板64。另外，在筐體62的上表面設置有由樹脂等絕緣材料所形成的操作按鈕65、66。
[0133]然后，在操作按鈕65、66的上表面分別設置有用于檢測生物體信號的2個電極67、68。各個電極67、68由透明或者不透明的導電材料來形成。另外,在電極67、68的上表面涂敷有由透明或不透明的絕緣材料所形成的絕緣膜69、70。于是,在這些絕緣膜69、70上，與抵接于電極67、68的面相反的面成為與人的拇指接觸的接觸面。這些電極67、68是利用與絕緣膜69、70的接觸面接觸的人的拇指和電極67、68之間的電容耦合來檢測人的生物體信號的電極。`
[0134]而且，在筐體62的內部，收納有與圖7所示的處理電路部18相同的處理電路部(未圖示)，該處理電路部具有這樣的功能，即，當按下操作按鈕65或者操作按鈕66時，開始檢測生物體信號、生成心電信號、并且計算出心電圖數據等。
[0135]根據具有上述結構的本發明第三實施方式的心電信號檢測裝置61，在電極67、68的上表面設置有絕緣膜69、70，從而能夠抑制電極67、68的劣化，并且能夠提高心電信號檢測裝置61的耐久性。
[0136]另外，通過將電極67、68配置在操作按鈕65、66的表面上，使用者能夠在使拇指與電極67、68上的絕緣膜69、70接觸的狀態下，按下操作按鈕65或者操作按鈕66來開始心電圖測定。由此，能夠提高心電信號檢測裝置61的操作性。
[0137]另外,在上述第三實施方式中，例舉了將電極67、68配置在操作按鈕65、66的上表面的情況，但是也可以取而代之而將電極67、68埋入操作按鈕65、66的內部。這種情況下，覆蓋電極67、68的上表面的操作按鈕65、66的上表面一側的部位相當于絕緣膜69、70。
[0138]另外，在上述第三實施方式中，雖然例舉了在操作按鈕65、66的上表面分別配置有電極67、68的情況，但是本發明并不僅限于此。例如，也可省去操作按鈕65，在筐體62的上表面直接成膜來形成電極67，在該電極67上涂敷有絕緣膜69。[0139]另外，也可以省去操作按鈕65而將電極67埋入筐體62的上表面一側的內部。這種情況下，覆蓋電極67的上表面的筐體62的上表面一側的部位相當于絕緣膜69。
[0140]接著，根據圖11對本發明第四實施方式進行說明。如圖11所示，本發明第四實施方式的心電信號檢測裝置81具有利用樹脂等絕緣材料形成的筐體82，在形成于該筐體82的上表面的開口部82A安裝有顯示窗83，在該顯示窗83的下方設置有顯示面板84。另外，在筐體82的上表面設置有由樹脂等絕緣材料所形成的操作按鈕85。
[0141]然后，用于檢測生物體信號的2個電極86、87之中，將一個電極86埋設于筐體82的左側面板82B。另外，在筐體82上，覆蓋埋設于左側面板82B的電極86的上表面(朝向左方的表面)的絕緣部位88相當于絕緣膜。
[0142]而且，另一個電極87配置于操作按鈕85的上表面，在該電極87上涂敷有絕緣膜89。也可以將電極87埋入操作按鈕85內。
[0143]根據具有這樣結構的本發明第四實施方式，能夠得到與上述第二實施方式幾乎相同的效果。特別是通過將一個電極86配置于筐體82的左側面，如圖11所示，能夠用左手從心電信號檢測裝置81的底側將其拿住，同時使左手拇指與電極86上的絕緣部位88接觸，能夠以穩定的姿勢來進行心電圖測定。
[0144]接著，根據圖12至圖18對本發明第五實施方式進行說明。另外，在第五實施方式中，對于與所述第一實施方式相同的結構單兀標有相同的標號，并省略其說明。
[0145]如圖12所示，本 發明第五實施方式的心電信號檢測裝置91具有處理電路部92。然后，處理電路部92與第一實施方式的處理電路部18 —樣，具有后述的2個濾波器部93、基線變動抑制部20、差動放大部21、運算部22、控制部25等。
[0146]濾波器部93設置于處理電路部92的輸入端一側。即，濾波器部93的輸入端子93A通過導電線14、連接器16的信號端子及連接線17分別與透明電極10、11連接，濾波器部93的輸出端子93B通過基線變動抑制部20與差動放大部21的輸入端連接。于是，人的拇指接觸到透明電極10、11上的透明絕緣膜12的接觸面12A時，濾波器部93降低利用該人的拇指與透明電極10、11的電容耦合而檢測出的生物體信號中所包含的噪聲。
[0147]這里，濾波器部93由例如低通濾波器(low pass filer)來構成。具體而言，該濾波器部93如圖13所示，具有:例如運算放大器93C ;串聯連接在該運算放大器93C的同相端子與輸入端子93A之間的第1、第2電阻93D、93E ;連接在第1、第2電阻93D、93E之間的連接點與運算放大器93C的輸出端子之間的第I電容器93F ;以及連接在運算放大器93C的同相端子與接地之間的第2電容器93G，由連接在反相端子與輸出端子之間的Sallen-Key電路構成的。這時，濾波器部93的截止頻率由電阻93D、93E的電阻值Rl、R2、以及電容器93F、93G的電容值Cl、C2來決定。
[0148]箝位電路94與濾波器部93的輸入端子93A連接。該箝位電路94具有:作為直流穩壓源的接地94A ;以及連接在該接地94A與輸入端子93A之間的作為高阻抗元件的二極管94B、94C。這時，以二極管94B、94C面對面的狀態進行串聯連接，使其正向互相相反。因此，二極管94B、94C的負極彼此連接，且二極管94B的正極與接地94A連接，二極管94C的正極與輸入端子93A連接。
[0149]因此，二極管94B對于電壓高于接地電壓的電信號具有反向特性，作為高阻抗具有例如100ΜΩ以上的電阻值R0。另一方面，二極管94C對于電壓低于接地電壓的電信號具有反向特性，作為高阻抗具有例如100ΜΩ以上的電阻值R0。于是，箝位電路94將成為其連接端的輸入端子93A的基準電位固定為作為一定電壓的接地電壓。
[0150]這里，將從箝位電路94的連接端觀察差動放大部21時的阻抗設定為大于箝位電路94的阻抗(電阻值R0)的值。具體而言，箝位電路94的阻抗主要由二極管94B、94C的反向特性的電阻值RO來決定。另外，該電阻值RO —般是比濾波器部93的運算放大器93C的同相端子(輸入端子)的輸入阻抗即IGQ以上要小的值。因此，從透明電極10、11觀察差動放大器21時的阻抗由二極管94B、94C來決定。
[0151]所以，接著討論二極管94B、94C的電阻值R0。如同心電信號檢測裝置91那樣利用生物體與透明電極10、11的電容耦合來測量生物體信號的情況下，濾波器部93的輸入端子93A上的損耗取決于生物體與透明電極10、11之間的電容值CO和箝位電路94的電阻值R0。因此，若未適當地選擇電容值CO及電阻值R0，則在生物體信號的頻帶中會產生損耗。
[0152]這時，透明電極10、11的大小與生物體接觸部分即手指尖差不多。因此，透明電極
10、11是一邊邊長為IOmm~30mm左右的長方形，或者是直徑為IOmm~30mm左右的橢圓形。另外，透明電極10、11被例如厚度尺寸具有數μπι~數十μ m左右的透明絕緣膜12所覆蓋。因此，生物體與透明電極10、11之間所產生的電容值CO在70pF~600pF左右。
[0153]對于這樣的電容值CO，為了能夠檢測出生物體信號，必須減小生物體信號的波形畸變，同時要減小放射噪聲的影響。為了滿足這樣的條件，電阻值RO必須大于邊界線X。即，電阻值RO必須位于圖14中的B區域。
[0154]具體而言， 當電阻值RO位于圖14中的A區域時，如圖15中的特性線a所示，在生物體信號的頻帶即0.1~200Hz處損耗變大。在這種情況下，如圖16所示，相對于無損耗的理想生物體信號S0，生物體信號S的畸變變大，無法檢測出適當的生物體信號。
[0155]與此不同的是，當電阻值RO位于圖14中的邊界線X附近時，如圖15中的特性線X所示，在生物體信號的頻帶即0.1~200Hz處損耗變小。在這種情況下，如圖17所示，生物體信號S的畸變也變小，生物體信號S的波形接近理想的生物體信號S0。另外，因為電阻值RO變得比A區域大，所以放射噪聲NG的影響也變小。由此，雖然難以檢測出生物體信號的詳細波形，但是能夠檢測出生物體信號的峰值。
[0156]當電阻值RO位于圖14中的B區域時，如圖15中的特性線b所示，在生物體信號的頻帶即0.1~200Hz處損耗進一步下降。在這種情況下，如圖18所示，生物體信號S的波形幾乎與理想的生物體信號SO的波形相同地變化，生物體信號S的畸變以及放射噪聲NG的影響也進一步下降。結果，為了減少生物體信號的畸變，同時減少放射噪聲NG的影響，電阻值RO就必須包含在圖14的B區域中。即，電阻值RO必須在例如100M Ω以上。
[0157]這里，對于一般的箝位電路所使用的電阻元件，即使電阻值較大也就數ΜΩ左右，無法得到上述那樣的100ΜΩ以上的高阻抗。因此，在使用一般的電阻元件的情況下，生物體信號S的畸變會變大，信噪比會降低。與此不同的是，在本實施方式的箝位電路94中，利用二極管94B、94C的反向特性，作為電阻值RO實現了 100ΜΩ以上的高阻抗。
[0158]具體而言，在本實施方式中，根據透明電極10、11的大小得到的生物體信號的電壓為I~2mV左右。這時，如圖13所示，若將二極管94B、94C面對面地連接，則利用反向特性向二極管94B、94C中的任一個施加I~2mV的反向電壓。另一方面，二極管94B、94C的擊穿電壓通常為IV左右。因此，由于反向電壓比擊穿電壓足夠小，所以在二極管94B、94C中沒有電流流過。結果，二極管94B、94C起到了例如100ΜΩ以上的高阻抗元件的作用。由此，在本實施方式中，能夠檢測出畸變較小、信噪比較好的生物體信號S。
[0159]另外，上述的來自外部的放射噪聲NG主要包含商用電源的噪聲(50Hz或者60Hz)、以及其高次諧波(50Hz或者60Hz的整數倍)的噪聲(200Hz以上)。這里，由于商用電源的噪聲對于2個透明電極10、11是以同相施加，因此利用差動放大器21相互抵消。此外的200Hz以上的噪聲可以利用濾波器部93來除去。因此，濾波器部93的截止頻率被設定為200Hz以上的適當值。
[0160]根據具有這樣結構的本發明第五實施方式，能夠得到與上述第一實施方式幾乎相同的效果。另外，在利用透明電極10、11與生物體的電容耦合來檢測生物體信號的情況下，若從透明電極10、11觀察差動放大部21時的輸入阻抗較低，則在生物體信號的頻率區域損耗會變大，會變得難以檢測出生物體信號。另外，若不固定濾波器部93的輸入端子93A的基準電位，則生物體信號的中心電位的變動會變大，變得難以測定穩定的心電信號。與此不同的是，在第五實施方式中，由于能夠利用箝位電路94來對位于差動放大部21的輸入端的前級一側的濾波器部93的輸入端子93A的基準電位進行固定，所以能夠減小生物體信號的中心電位的變動。
[0161]另外，由于利用作為高阻抗元件的二極管94B、94C來構成箝位電路94，同時將從箝位電路94的連接端觀察差動放大部21的輸入端時的阻抗設定為大于箝位電路94的阻抗(電阻值R0)，所以能夠降低在生物體信號的頻率區域中的損耗。而且，由于利用箝位電路94來固定差動放大部21的前級一側的基準電位，所以能夠減小生物體信號的中心電位的變動。因此，能夠檢測出信噪比較好、且穩定的生物體信號。
[0162]接著，根據圖19及圖20對本發明第六實施方式進行說明。另外，在第六實施方式中，對于與所述第一實施方式相同的結構單兀標有相同的標號，并省略其說明。
[0163]如圖19所示，本發明第四實施方式的心電信號檢測裝置101具有處理電路部102。然后，處理電路部102與第一實施方式的處理電路部18 —樣，具有2個濾波器部103、基線變動抑制部20、差動放大部21、運算部22、控制部25等。
[0164]這里，濾波器部103的輸入端子103A分別與透明電極10、11連接，濾波器部103的輸出端子103B通過基線變動抑制部20分別與差動放大部21的輸入端連接。另外，濾波器部103幾乎與例如第五實施方式的濾波器部93相同，構成了低通濾波器，該低通濾波器利用運算放大器103C、第1、第2電阻103DU03E、以及第1、第2電容器103FU03G由Sallen-Key電路來構成。而且，濾波器部103設置于處理電路部102的輸入端一側，用于減輕生物體信號中的噪聲。
[0165]箝位電路部104與濾波器部103的輸入端子103A連接。該箝位電路部104利用2個箝位電路105、106來構成。
[0166]這里，如圖20所示，第I箝位電路105具有:作為第I直流穩壓源的接地105A ;以及作為連接在該接地105A與輸入端子103A之間的第I高阻抗元件的二極管105B。這時，二極管105B的正極與接地105A連接，二極管105B的負極與輸入端子103A連接。因此，二極管105B對于電壓高于接地電壓的電信號具有反向特性，作為高阻抗具有例如100ΜΩ以上的電阻值R0。
[0167]另一方面，第2箝位電路106具有:作為第2直流穩壓源的例如運算放大器103C的驅動電壓源106A ;以及作為連接在該驅動電壓源106A與輸入端子103A之間的第2高阻抗元件的二極管106B。這時，二極管106B的正極與輸入端子103A連接，二極管106B的負極與驅動電壓源106A連接。因此，二極管106B對于電壓低于驅動電壓源106A的驅動電壓Vcc的電信號具有反向特性，作為高阻抗具有例如100ΜΩ以上的電阻值R0。
[0168]這里，將從箝位電路105、106的連接端觀察差動放大部21時的阻抗設定為高于箝位電路105、106的阻抗(電阻值R0)的值。具體而言，與濾波器部103的運算放大器103C的同相端子(輸入端子)的輸入阻抗即IGQ以上的值相比，成為箝位電路105、106的阻抗的二極管105BU06B的反向特性的電阻值RO較小。
[0169]于是，箝位電路105、106將成為其連接端的輸入端子103A的基準電位固定為一定電壓，該一定電壓是在驅動電壓Vcc與接地電壓之間預先確定的值。
[0170]根據具有這樣結構的本發明第六實施方式，能夠得到與上述第一、第五實施方式幾乎相同的效果。特別是在第六實施方式中，與濾波器部103的輸入端子103A連接有多個箝位電路105、106。因此，能夠將濾波器部103的輸入端子103A的基準電位設定為在第I箝位電路105的接地電壓與第2箝位電路106的驅動電壓Vcc之間的范圍內的任意值。結果，考慮到利用例如濾波器部103的運算放大器103C而可放大的范圍以及生物體信號的大小等，能夠將濾波器部103的輸入端子103A的基準電位設定為適當的值。
[0171]另外，在上述第五實施方式的箝位電路94中，是2個二極管94B、94C的負極之間互相連接的結構。但是，本發明并不僅限于此，例如如圖21所示的第七實施方式的箝位電路111那樣，也可以是與接地11IA連接的2個二極管111B、11 IC的正極之間互相連接的結構。另外，也可以將面對面的二極管94B、94C或者111B、IllC作為一組，再將多組串聯連接。這些第五、第七實施方式的二極管94B、94C、111B、111C也適用于第六實施方式的箝位電路105、106的二極管105B、106B (高阻抗元件)。
·[0172]另外，在上述第六實施方式的箝位電路105、106中，高阻抗元件使用單一的二極管105BU06B來構成。但是，本發明并不僅限于此，也可以是例如如圖22所示的第八實施方式的箝位電路121、122那樣，在接地121A、驅動電壓源122A之間，采用正向相同且多個二極管121BU22B分別串聯連接的結構。這種情況下，相鄰的2個二極管121BU22B分別將負極和正極連接。由此，不僅二極管121BU22B的反向電流變小，而且能夠容易提高箝位電路121、122的電阻值。
[0173]另外，在第五至第八實施方式中，雖然作為高阻抗元件采用二極管94B、94C、105B、106B、111B、111C、121B、122B，但是也可以采用例如下述結構來代替二極管94B、94C、105B、106B、111B、111C、121B、122B:即，使雙極型晶體管的基極與集電極短路而利用基極一發射極之間的特性，或者使場效應晶體管的柵極與源極短路而利用柵極一源極之間的特性。
[0174]而且，作為高阻抗元件，還能夠采用高電阻元件、高電阻半導體膜等。在對高電阻半導體膜進行成膜時，可以采用例如濺射法、CVD法、MBE法、蒸鍍法等，也可以采用其他的成膜方法。作為高電阻半導體膜，可以是例如氧化物半導體膜，也可以是其他的高電阻半導體膜。另外，也可以使用硅、砷化鎵等來形成絕緣體的基板，同時降低該基板的電阻以形成高阻抗元件。作為降低基板電阻的方法，可以考慮利用例如熱擴散法、離子注入法等對基板添加雜質的方法。
[0175]另外，在第六實施方式中，其結構為與透明電極10、11連接有相同的箝位電路105、106。但是，本發明并不僅限于此，也可以是與2個透明電極連接有互不相同的箝位電路的結構。在這種情況下，對于與一個透明電極連接的第I箝位電路的第I直流穩壓源、和與另一個透明電極連接的第I箝位電路的第I直流穩壓源，也可以是互不相同的電位。同樣地，對于與一個透明電極連接的第2箝位電路的第2直流穩壓源、和與另一個透明電極連接的第2箝位電路的第2直流穩壓源，也可以是互不相同的電位。另外，箝位電路105、106的二極管105BU06B的電阻值RO也可以是互不相同的值。
[0176]另外，在第五、第六實施方式中，用于除去放射噪聲的濾波器93、103是利用包括具有高輸入阻抗的運算放大器93CU03C的有源濾波器來構成的，也可以由省去運算放大器后的無源濾波器來構成。
[0177]另外，在第五、第六實施方式中，其結構為與第一實施方式的透明電極10、11連接有箝位電路94、105、106。但是，本發明并不僅限于此，也可以是與第二至第四實施方式的電極46、47、67、68、86、87連接有箝位電路的結構。
[0178]另外，在上述各個實施方式中，例舉了在安裝于心電信號檢測裝置1、41、61、81、91、101的筐體2、42、62、82的顯示窗5、43、63、83的上表面、或者操作按鈕45、65、66、85的上表面等上設置用于檢測生物體信號(心電信號)的電極10、11、46、47等的情況，但是本發明并不僅限于此。本發明能夠適用于具有多個檢測傳感器的心電信號檢測裝置，該多個檢測傳感器具有:例如軟線；設置在該軟線的前端部的電極；以及設置在該電極上(電極的前端面上)、且其與抵接于該電極的面相反`的面成為與生物體接觸的接觸面的絕緣膜。
【權利要求】
1.一種心電信號檢測裝置，其特征在于，包括: 具有主面和側面的筐體； 至少一對操作按鈕，該至少一對操作按鈕設置在所述筐體上； 至少一對電極，該至少一對電極分別設置在該一對操作按鈕上，用于檢測生物體的電信號，且由導電材料來形成； 絕緣膜，該絕緣膜設置在該一對電極上，其與抵接于所述至少一對電極的面相反的面成為與所述生物體接觸的接觸面，且由絕緣材料來形成； 差動放大部，該差動放大部通過對所述生物體的電信號進行差動放大來生成心電信號，所述生物體的電信號是利用與該絕緣膜的接觸面接觸的所述生物體和所述至少一對電極彼此間的電容耦合所檢測出的電信號；以及 運算部，該運算部根據由該差動放大部所生成的心電信號來計算出生物體信息。
2.如權利要求1所述 的心電信號檢測裝置，其特征在于， 所述筐體還具有: 顯示窗； 觸摸面板，該觸摸面板設置在所述顯示窗的下表面，且用于通過所述顯示窗來對輸入信息進行輸入； 驅動電路，該驅動電路用于驅動該觸摸面板；以及 控制部，該控制部根據通過所述觸摸面板而輸入的輸入信息，控制所述運算部。
3.如權利要求2所述的心電信號檢測裝置，其特征在于， 所述至少一對操作按鈕之中的至少一個由所述觸摸面板的一部分來構成，設置于所述至少一對操作按鈕之中的至少一個上的所述至少一對電極之中的至少一個重疊地形成在所述顯示窗上，且由透明的導電材料來形成。
4.如權利要求2所述的心電信號檢測裝置，其特征在于， 所述顯示窗設置于所述筐體的主面，所述至少一對電極之中的至少一個設置在所述主面內的、與所述顯示窗不同的區域。
5.如權利要求2所述的心電信號檢測裝置，其特征在于， 所述顯示窗設置在所述筐體的主面，所述至少一對電極之中的至少一個設置在所述側面。
6.如權利要求1、2、3、4或5所述的心電信號檢測裝置，其特征在于， 將所述至少一對的各個電極與所述差動放大部的輸入端子連接，所述差動放大部對利用所述生物體與所述至少一對的各個電極各自之間的電容耦合所檢測出的所述生物體的電信號進行差動放大， 與該差動放大部的輸入端子至少連接I個箝位電路，該箝位電路具有至少I個高阻抗元件， 將所述箝位電路的連接端的電位固定為一定，同時從所述箝位電路的連接端觀察所述差動放大部時的阻抗大于所述箝位電路的阻抗。
【文檔編號】A61B5/0402GK103622689SQ201310554064
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2009年12月3日 優先權日:2009年4月2日
【發明者】志牟田亨, 高橋英司 申請人:株式會社村田制作所