ams OSRAMがSFH 7018を発表、 ウェアラブル装置における心拍数と血中酸素濃度の測定品質を向上

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インテリジェントセンサとエミッタのグローバルリーダーであるams OSRAMは、新しいマルチLEDパッケージをリリースしました。前世代の製品と比較して放射強度が40%以上向上されており、スマートウォッチやリストバンド、その他のウェアラブルデバイスで、より高精度なPPG（光電式容積脈波記録法）測定を実現します。

SFH 7018は、高反射リフレクタ構造のQFN（クアッドフラットノーリード）パッケージを採用し、光出力が大幅に向上されています。加えて、改善された2キャビティ構造により、緑色のLED光を赤色および赤外線（IR）LED光から分離する設計となっています。
最適に離された発光素子間の間隔とこの光分離により、光源がフォトダイオードに対して最適に配置されるよう設計されています。緑色光は心拍測定用として使用され、赤色および赤外線光は血中酸素濃度やSpO2（酸素飽和濃度）測定用として使用されることから、それぞれを分離できる構造となる本製品は実用途に対して最適な設計がなされているといえます。
更には、短波長となる緑色光が、赤色チップと赤外線チップ対してクロス励起による蛍光を生じさせることはありません。

パッケージ厚がわずか0.6 mmという、最適化された表面実装QFNフォームファクタにより、あらゆるタイプのウェアラブルデバイスに本モジュールを容易に組み込むことができます。
コンパクトなサイズであるにも関わらず、SFH 7018は個別の点灯が可能で、かつ順方向電圧の低減による最適化により、システム全体の消費電力を低減します。

ams OSRAMのシニアスタッフシステムアーキテクトである、Sergey Kudaev博士は次のように述べています。「当社の新製品となるSFH 7018を使用することにより、ウェアラブルデバイスメーカーは光信号品質を大幅に向上し、あらゆる動作条件下での心拍数と血中酸素濃度の測定をより正確かつ信頼できるものにすることができます。
SFH 7018はバイタルサインの測定を、従来の心拍数、血中酸素濃度のみから、血圧などのより高度な生体パラメーターを測定できるよう変革させるでしょう」

放射強度の向上により、より高いS/N比を実現

SFH 7018は放射強度が大幅に向上されています。赤色と赤外線波長は、既存のSFH 7016と比較して約40%以上明るく、緑色LEDはSFH 7018Aバージョンで約80%、SFH 7018Bバージョンで2倍以上明るくなっています。SFH 7018の赤、緑、赤外線の各波長における出力は、現在最高性能をもつ競合製品を大きく上回っています。

すべての光学バイタルサインモニタリング装置は、様々な要因にもよりますが、限られたLEDから出力される光量から得られる、信号のわずかな変調度合から組織内での散乱と吸収結果を検出することに課題があるため、LEDが出力する光量はシステムのパフォーマンスに強く影響します。
血流によってより多くの光が変調されれば、その影響を受けた光がより多くフォトダイオードに到達するようになります。それにより、信号品質が改善され、より高精度で再現性が高い測定をすることが可能となります。SFH 7018は体内により多くの光を放射することにより、卓越したパフォーマンスを発揮することが可能になります。

SFH 7018は、次の2つのバージョンで提供されています。SFH 7018Aは大電流での低い順電圧に最適化されており、高コストの昇圧コンバーターを使用せずに運用できます。SFH 7018Bは最大の放射強度に最適化されています。

どちらの製品とも現在量産中です。詳細情報やサンプルをご希望の場合は、SFH 7018A、SFH 7018Bをご覧ください。