ウエアラブル向け心拍数と血中酸素計測にSFH 7018

December, 7, 2023, Premstaetten/Munich--ams OSRAMは、前世代の製品よりも放射強度が40%以上向上し、スマートウォッチ、リストバンド、その他のウェアラブルデバイスのPPG(光電容積測定法)測定の精度を高める新しいマルチLEDパッケージを発表した。

SFH 7018は、光出力を大幅に向上させる高反射率QFN(Quad Flat No Leads)パッケージが特長。さらに、改良された2キャビティ設計により、緑色LEDと赤色LEDおよび赤外線(IR)LEDが分離される:間隔と光学的絶縁により、光源がフォトダイオードに対して最適に配置され、緑色光(心拍数測定用)と赤色光およびIR光源(血中酸素飽和度用、 またはSpO2、測定)。さらに、緑色のチップは、短波長からの交差励起により、赤色チップとIRチップを蛍光させない。

表面実装QFNパッケージの最適化されたフォームファクタ(高さわずか0.6mm)により、モジュールをあらゆるタイプのウェアラブルデバイスに簡単に統合可能。SFH 7018は、コンパクトなサイズにもかかわらず、最適化された順方向電圧ヘッドルームと全体的な消費電力の削減により、デュアルドライブ機能を提供している。

ams OSRAMのシニアスタッフシステムアーキテクトであるDr. Sergey Kudaevは、「新しいSFH 7018を使用することで、ウェアラブルデバイスメーカーは、心拍数と血中酸素の測定の基礎となる光信号の品質を劇的に向上させ、あらゆる動作条件でより正確で信頼性の高いものにすることができる。SFH 7018は、バイタルサインの測定値を、心拍数、血中酸素濃度、血圧などのさらに高度なパラメータの正確で絶対的な決定に変換するのに役立つ」と話している。

放射強度が高いほど、SNR増加
SFH 7018の放射強度は劇的に向上しており、赤色LEDとIRLEDは既存のSFH 7016よりも40%以上明るく、SFH 7018Aバージョンの緑色LEDは80%明るく、SFH 7018Bバージョンでは緑色LEDの2倍以上の明るさになっている。また、赤、緑、赤外の各波長におけるSFH 7018の輝度は、現在最も高性能な競合製品の輝度を大幅に上回っている。

全てのバイタルサインモニタリングデバイスは、組織内での散乱と吸収の結果(多様な要因に応じて)、LEDから放出される光の量がシステム性能に大きく影響する、すでに小さな光信号の小さな変調を検出するという課題に直面しているからである。より多くの光が血流によって変調され、その後フォトダイオードに到達すると、信号品質が向上し、測定の精度と再現性が向上する。SFH 7018は、より多くの光を体内に放出することで、この優れた性能を実現している。

SFH 7018には2つのバージョンがある:SFH 7018Aは、大電流時の低順方向電圧に最適化されており、高価な電圧ブースターなしで動作可能。SFH 7018Bは、最大放射強度に最適化されている。