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超高感度 ブラックシリコンフォトダイオード ElFys SM用途例

ウェアラブルのヘルスモニタリング(健康管理)端末用
超高感度フォトダイオード

ウェアラブルのヘルスモニタリング(健康管理)端末用 <br>超高感度フォトダイオード

ヘルスモニタリングで使用する波長帯域に対して高感度。ウェアラブル端末に最適

近年、スマートウォッチなどのウェアラブル端末が身近なものとなり、ウェアラブル端末で日常生活のヘルスモニタリング(健康管理)やトレーニング中の状態管理などを行うニーズが高まってきています。
そして、心拍数や血中酸素濃度は、ウェアラブル端末で光を用いて測定することが可能な要素の一つです。
ElFys社のブラックシリコンダイオードは、ヘルスモニタリングで使用する光(波長帯域)に対して非常に高い感度を持っているため、感度、バッテリー寿命の観点からウェアラブル端末でのヘルスモニタリングに最適な製品です。

超高感度 ブラックシリコンフォトダイオード ElFys SM製品詳細

ブラックシリコンフォトダイオードがヘルスモニタリングに最適な理由

以下の表に示す通り、ヘルスモニタリングは緑、赤、NIRの光を測定することで可能となります。

心拍数、血中酸素濃度の一般的な測定方法
測定対象 使用する光(波長) 原理
心拍数 緑(535nm) 周期的に脈を打つ血液に対して、緑色光の吸収が周期的に変化。
血中酸素濃度 赤(660nm), NIR(940nm) 血中のヘモグロビンと結合している酸素の量で、赤色/NIRの吸収量が変化。

そして、ウェアラブル端末でこれらをヘルスモニタリングをする際に求められるのが、「感度」と「バッテリー寿命」の両立です。

高感度化に関して

ElFys社のブラックシリコンフォトダイオードは、前述した周波数において非常に高い感度(量子効率ほぼ100%)を持っており、SN比(信号ノイズ比)を低く抑えられるので、従来のセンサーでは測定できないような信号も測定することができます。
以下のグラフより、ElFysのフォトダイオードは一般的なフォトダイオードと比較して、緑色で50%、赤色で15%感度が向上していることが分かります。

フォトダイオードの分光感度特性

フォトダイオードの分光感度特性比較


バッテリー寿命に関して

高感度で測定が可能になることは、より少ない光でヘルスモニタリングが可能になることを意味します。一般的なフォトダイオードでは、強い光源の光を必要とするため、生体をモニタリングする場合、LEDの電力消費によるバッテリーの消耗が問題になります。
一方、ElFysのブラックシリコンダフォトイオードは高感度のため、通常のセンサーよりも光源の電力消費を減らし、より長いバッテリー寿命を実現することができます。

ブラックシリコンフォトダイオードの外部量子効率(EQE)

「高感度」と「バッテリー寿命」がウェアラブル端末にもたらす恩恵

ウェアラブル端末を設計する際、「感度の向上」と、「バッテリー寿命の向上」は、バッテリーの小型化を通してウェアラブル端末のサイズや重量にも寄与し、製品の「小型・軽量化」が可能になります。

このように、ElFys社のブラックシリコンフォトダイオードは、非常に難しいウェアラブル端末のセンサーとして最適なソリューションです。

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