特許ウォッチ

公開番号2024157719
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023072245
出願日2023-04-26
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C12M 1/34 20060101AFI20241031BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】ROICのハードウェア上の制約を回避可能な検出装置を提供する。
【解決手段】検出装置1は、面状に配置された複数のフォトダイオード30を含む面状検出デバイス10と、面状検出デバイス10に対向配置された光源装置80と、面状検出デバイス10と光源装置80との間に配置され、複数の被検出体を搭載する透光性の搭載基板と、を有する。面状検出デバイス10は、フォトダイオード30を含む複数のセンサ画素3が第1方向及び当該第1方向と直交する第2方向Dyに並ぶ検出領域と、第1方向に並ぶセンサ画素3に同時に駆動信号を供給する駆動回路と、第2方向に並ぶセンサ画素3ごとの検出信号を選択する選択回路と、を備える。検出領域は、第2方向Dyに複数の検出ブロックに分割され、駆動回路は、検出ブロックごとに設けられている。
【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、
前記面状検出デバイスに対向配置された光源装置と、
前記面状検出デバイスと前記光源装置との間に配置され、複数の被検出体を搭載する透光性の搭載基板と、
を有し、
前記面状検出デバイスは、
前記光検出素子を含む複数のセンサ画素が第１方向及び当該第１方向と直交する第２方向に並ぶ検出領域と、
前記第１方向に並ぶセンサ画素に同時に駆動信号を供給する駆動回路と、
前記第２方向に並ぶセンサ画素ごとの検出信号を選択する選択回路と、
を備え、
前記検出領域は、前記第２方向に複数の検出ブロックに分割され、
前記駆動回路は、前記検出ブロックごとに設けられている、
検出装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記駆動回路及び前記選択回路を制御して、前記センサ画素ごとのセンサ値を取得する検出回路を備え、
前記検出回路は、
１フレーム期間をそれぞれ複数の前記検出ブロックに対応するブロック選択期間に時分割して前記センサ値を取得する、
請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記選択回路は、
前記第２方向にセンサ画素が並ぶ画素列のうち、複数の画素列を同時に選択し、
前記検出回路は、
前記ブロック選択期間をそれぞれ前記選択回路により同時選択される画素列に対応する信号選択期間に時分割して前記センサ値を取得する、
請求項２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記駆動回路は、
前記信号選択期間において、前記検出回路から供給されるスタートパルス信号に基づき、前記第２方向に並ぶセンサ画素に順次前記駆動信号を供給する、
請求項３に記載の検出装置。
【請求項５】
前記検出回路は、
複数の前記駆動回路に共通のスタートパルス信号を供給し、
前記ブロック選択期間ごとに、複数の前記駆動回路のうちの何れか１つを有効化する選択信号を供給する、
請求項４に記載の検出装置。
【請求項６】
前記検出回路は、
前記ブロック選択期間ごとに、複数の前記駆動回路のうちの何れか１つを選択してスタートパルス信号を供給する、
請求項４に記載の検出装置。
【請求項７】
前記検出回路は、ＲＯＩＣで構成され、
前記ＲＯＩＣの前記センサ画素からの信号を入力可能な端子数は、前記選択回路により同時選択される検出信号数よりも多く、前記検出領域において第１方向に並ぶセンサ画素数よりも少ない、
請求項２から６の何れか一項に記載の検出装置。
【請求項８】
前記ＲＯＩＣのバッファ数は、前記信号選択期間ごとに取得されるセンサ値の総数よりも多く、前記ブロック選択期間ごとに取得されるセンサ値の総数よりも少ない、
請求項７に記載の検出装置。
【請求項９】
前記信号選択期間ごとに、前記ＲＯＩＣからセンサ値を取得し、１フレーム期間ごとに、前記信号選択期間ごとに取得したセンサ値を合成して、前記検出領域における画像を生成する、
請求項８に記載の検出装置。

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 2,900 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培地上の細菌等の微生物のコロニー（被検出体）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を有する面状検出デバイスにＲＯＩＣ（ReadOut Integrated Circuit）を組み合わせて、広範囲のコロニーを検出する要求がある。一方、安価なＲＯＩＣでは、同時接続可能な信号線数やバッファサイズが制限される等のハードウェア上の制約により採用できない場合がある。
【０００５】
本発明は、ＲＯＩＣのハードウェア上の制約を回避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】
本発明の一態様に係る検出装置は、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、前記面状検出デバイスに対向配置された光源装置と、前記面状検出デバイスと前記光源装置との間に配置され、複数の被検出体を搭載する透光性の搭載基板と、を有し、前記面状検出デバイスは、前記光検出素子を含む複数のセンサ画素が第１方向及び当該第１方向と直交する第２方向に並ぶ検出領域と、前記第１方向に並ぶセンサ画素に同時に駆動信号を供給する駆動回路と、前記第２方向に並ぶセンサ画素ごとの検出信号を選択する選択回路と、を備え、前記検出領域は、前記第２方向に複数の検出ブロックに分割され、前記駆動回路は、前記検出ブロックごとに設けられている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、実施形態１に係る検出装置を模式的に示す平面図である。
図２は、実施形態１に係る検出装置の概略断面図である。
図３は、実施形態１に係る光学センサを示す回路図である。
図４は、実施形態１に係る検出回路の構成例を示すブロック図である。
図５は、実施形態１に係る制御回路の構成例を示すブロック図である。
図６は、実施形態１に係る光学センサと検出回路との接続構成の一例を示す図である。
図７は、実施形態１に係る検出装置における１フレーム分のセンサ値取得タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
図８は、１／（Ｏ×Ｐ）フレーム期間における光学センサの動作例を示すタイミングチャートである。
図９Ａは、１／１６フレーム期間においてセンサ値が取得される領域の一例を示すイメージ図である。
図９Ｂは、１／１６フレーム期間においてセンサ値が取得される領域の一例を示すイメージ図である。
図９Ｃは、１／１６フレーム期間においてセンサ値が取得される領域の一例を示すイメージ図である。
図９Ｄは、１／１６フレーム期間においてセンサ値が取得される領域の一例を示すイメージ図である。
図９Ｅは、１／１６フレーム期間においてセンサ値が取得される領域の一例を示すイメージ図である。
図９Ｆは、１／１６フレーム期間においてセンサ値が取得される領域の一例を示すイメージ図である。
図９Ｇは、１／１６フレーム期間においてセンサ値が取得される領域の一例を示すイメージ図である。
図９Ｈは、１／１６フレーム期間においてセンサ値が取得される領域の一例を示すイメージ図である。
図９Ｉは、１／１６フレーム期間においてセンサ値が取得される領域の一例を示すイメージ図である。
図９Ｊは、１／１６フレーム期間においてセンサ値が取得される領域の一例を示すイメージ図である。
図９Ｋは、１／１６フレーム期間においてセンサ値が取得される領域の一例を示すイメージ図である。
図９Ｌは、１／１６フレーム期間においてセンサ値が取得される領域の一例を示すイメージ図である。
図９Ｍは、１／１６フレーム期間においてセンサ値が取得される領域の一例を示すイメージ図である。
図９Ｎは、１／１６フレーム期間においてセンサ値が取得される領域の一例を示すイメージ図である。
図９Ｏは、１／１６フレーム期間においてセンサ値が取得される領域の一例を示すイメージ図である。
図９Ｐは、１／１６フレーム期間においてセンサ値が取得される領域の一例を示すイメージ図である。
図１０は、全ての検出ブロックにおけるセンサ値の合成イメージ図である。
図１１は、実施形態２に係る光学センサと検出回路との接続構成の一例を示す図である。
図１２は、実施形態２に係る検出装置における１フレーム分のセンサ値取得タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【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】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る検出装置を模式的に示す平面図である。図２は、実施形態１に係る検出装置の概略断面図である。本開示において、検出装置１は、例えば細菌等の微小対象物を被検出体１００として検出する、所謂バイオセンサである。検出装置１は、光学センサ１０と、検出回路１１と、制御回路７０と、光源装置８０と、を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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