特許ウォッチ

公開番号2024135560
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023046312
出願日2023-03-23
発明の名称検出装置
出願人株式会社ジャパンディスプレイ
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G06T 3/00 20240101AFI20240927BHJP(計算;計数)
要約【課題】検出精度を向上させることが可能な検出装置を提供する。
【解決手段】検出装置は、面状に配置された複数の光検出素子を含む面状検出デバイスと、複数の被検出体を搭載するための透光性の搭載基板と、複数の光検出素子に対応して設けられた複数の光源と、を有し、面状検出デバイス、搭載基板、複数の光源の順に配置されており、複数の光源は、離隔して配置された複数の第1光源と、複数の第1光源の各々に隣接して配置された複数の第2光源と、を含み、複数の第1光源を点灯させ、複数の第2光源を非点灯とする第1期間と、複数の第2光源を点灯させ、複数の第1光源を非点灯とする第2期間と、を有し、第1期間に面状検出デバイスで検出した第1画像と、第2期間に面状検出デバイスで検出した第2画像とを合成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
面状に配置された複数の光検出素子を含む面状検出デバイスと、
複数の被検出体を搭載するための透光性の搭載基板と、
前記複数の光検出素子に対応して設けられた複数の光源と、を有し、
前記面状検出デバイス、前記搭載基板、前記複数の光源の順に配置されており、
前記複数の光源は、離隔して配置された複数の第１光源と、前記複数の第１光源の各々に隣接して配置された複数の第２光源と、を含み、
前記複数の第１光源を点灯させ、前記複数の第２光源を非点灯とする第１期間と、
前記複数の第２光源を点灯させ、前記複数の第１光源を非点灯とする第２期間と、を有し、
前記第１期間に前記面状検出デバイスで検出した第１画像と、前記第２期間に前記面状検出デバイスで検出した第２画像とを合成する
検出装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記複数の光源は、前記複数の第１光源及び前記複数の第２光源の各々に隣接して配置された複数の第３光源を含み、
前記複数の第１光源を点灯させ、前記複数の第２光源及び前記複数の第３光源を非点灯とする前記第１期間と、
前記複数の第２光源を点灯させ、前記複数の第１光源及び前記複数の第３光源を非点灯とする前記第２期間と、
前記複数の第３光源を点灯させ、前記複数の第１光源及び前記複数の第２光源を非点灯とする第３期間と、を有し、
前記第１期間に前記面状検出デバイスで検出した前記第１画像と、前記第２期間に前記面状検出デバイスで検出した前記第２画像と、前記第３期間に前記面状検出デバイスで検出した第３画像と、を合成する
請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記複数の光源は、千鳥配置されている
請求項２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記第１期間、前記第２期間、前記第３期間の各々で、前記複数の光検出素子からのセンサ値に基づいて分割画像を生成する分割画像生成回路を有し、
前記分割画像生成回路は、前記複数の光検出素子からのセンサ値に基づいて生成した画像から、点灯した前記光源の照射領域に対応する六角形状の部分を切り取って複数の分割画像を生成する
請求項２に記載の検出装置。
【請求項５】
前記複数の光源は、前記複数の第１光源及び前記複数の第２光源の各々に隣接して配置された複数の第３光源及び複数の第４光源を含み、
前記複数の第１光源を点灯させ、前記複数の第２光源、前記複数の第３光源及び前記複数の第４光源を非点灯とする前記第１期間と、
前記複数の第２光源を点灯させ、前記複数の第１光源、前記複数の第３光源及び前記複数の第４光源を非点灯とする前記第２期間と、
前記複数の第３光源を点灯させ、前記複数の第１光源、前記複数の第２光源及び前記複数の第４光源を非点灯とする第３期間と、
前記複数の第４光源を点灯させ、前記複数の第１光源、前記複数の第２光源及び前記複数の第３光源を非点灯とする第４期間と、を有し、
前記第１期間に前記面状検出デバイスで検出した前記第１画像と、前記第２期間に前記面状検出デバイスで検出した前記第２画像と、前記第３期間に前記面状検出デバイスで検出した第３画像と、前記第４期間に前記面状検出デバイスで検出した第４画像と、を合成する
請求項１に記載の検出装置。
【請求項６】
前記複数の光源は、格子状に配置されている
請求項５に記載の検出装置。
【請求項７】
前記第１期間、前記第２期間、前記第３期間、前記第４期間の各々で、前記複数の光検出素子からのセンサ値に基づいて分割画像を生成する分割画像生成回路を有し、
前記分割画像生成回路は、前記複数の光検出素子からのセンサ値に基づいて生成した画像から、点灯した前記光源の照射領域に対応する四角形状の部分を切り取って複数の分割画像を生成する
請求項５に記載の検出装置。
【請求項８】
前記複数の光源の配置ピッチは、１ｍｍ以上２０ｍｍ以下である
請求項１に記載の検出装置。
【請求項９】
前記面状検出デバイスの表面に垂直な方向で、前記複数の光源と前記面状検出デバイスとの間の距離は４ｍｍ以上８０ｍｍ以下である
請求項１に記載の検出装置。
【請求項１０】
前記分割画像生成回路は、隣接する前記複数の光源で、前記照射領域の重複部分に対応する画像の一部を切り捨てて前記複数の分割画像を生成する
請求項４又は請求項７に記載の検出装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、フォトセンサと、フォトセンサの撮像面の上部に載置された培養容器と、培養容器の上方に配置された点光源と、を含むバイオセンサについて開示されている。特許文献１のバイオセンサでは、点光源から照射された光は、培養容器内の培地及び複数の被検出体（微生物）を透過してフォトセンサに入射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－０３３４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような検出装置において、より大きい面積の検出領域で複数の被検出体を検出する要求がある。１つの点光源でより大きい面積に照射する場合、点光源と光学センサ（特許文献１ではフォトセンサ）との距離を大きくする必要があり装置全体が大きくなる。また、面光源を用いた場合には、１つの被検出体に対して、面光源からそれぞれ異なる方向の光が照射され、光学センサで撮像される画像にボケが生じる可能性がある。
【０００５】
本発明は、検出精度を向上させることが可能な検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様の検出装置は、面状に配置された複数の光検出素子を含む面状検出デバイスと、複数の被検出体を搭載するための透光性の搭載基板と、前記複数の光検出素子に対応して設けられた複数の光源と、を有し、前記面状検出デバイス、前記搭載基板、前記複数の光源の順に配置されており、前記複数の光源は、離隔して配置された複数の第１光源と、前記複数の第１光源の各々に隣接して配置された複数の第２光源と、を含み、前記複数の第１光源を点灯させ、前記複数の第２光源を非点灯とする第１期間と、前記複数の第２光源を点灯させ、前記複数の第１光源を非点灯とする第２期間と、を有し、前記第１期間に前記面状検出デバイスで検出した第１画像と、前記第２期間に前記面状検出デバイスで検出した第２画像とを合成する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、第１実施形態に係る検出装置を模式的に示す断面図である。
図２は、第１実施形態に係る検出装置の構成例を示すブロック図である。
図３は、第１実施形態に係る検出制御回路の構成例を示すブロック図である。
図４は、センサ画素を示す回路図である。
図５は、第１実施形態に係るセンサ画素を模式的に示す平面図である。
図６は、図５のＶＩ－ＶＩ’断面図である。
図７は、複数の発光素子と、照射領域との関係を模式的に説明するための説明図である。
図８は、複数の発光素子の照射領域と担当領域との関係を模式的に説明するための説明図である。
図９は、図８のＩＸ－ＩＸ’断面図である。
図１０は、第１実施形態に係る検出装置の検出方法を示すフローチャート図である。
図１１は、ステップＳＴ４、ＳＴ５における分割画像の生成、及び、分割画像の縮小について説明するための説明図である。
図１２は、分割画像を合成して全体画像を生成する方法を説明するための説明図である。
図１３は、変形例に係る検出装置の、複数の発光素子と、照射領域との関係を模式的に説明するための説明図である。
図１４は、変形例に係る検出装置の、分割画像を合成して全体画像を生成する方法を説明するための説明図である。
図１５は、第２実施形態に係る検出装置の検出方法を示すフローチャート図である。
図１６は、第２実施形態に係る検出装置の、分割画像を合成して全体画像を生成する方法を説明するための説明図である。
図１７は、第３実施形態に係る検出装置の、分割画像の輝度補正方法を説明するための説明図である。
図１８は、第４実施形態に係る検出装置の、複数の発光素子を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本開示が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、本開示の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本開示の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本開示と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【０００９】
本明細書及び特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る検出装置を模式的に示す断面図である。図１に示すように、検出装置１は、光学センサ１０と、被検出体１００を搭載するための搭載基板１０１及びカバー部材１０３と、光源装置８０と、を含む。光学センサ１０の上に、搭載基板１０１及びカバー部材１０３（被検出体１００）、光源装置８０の順に配置されている。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許