特許ウォッチ

公開番号2024168725
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2023085627
出願日2023-05-24
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 20060101AFI20241128BHJP(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】システム由来のノイズ成分の影響を抑制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フォトダイオードを含む面状検出デバイスと、面状検出デバイスに対向配置された光源装置と、面状検出デバイスと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、を有する。面状検出デバイスは、フォトダイオード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Dyに並ぶ検出領域と、センサ画素ごとのセンサ値Raw(p)を取得する検出回路と、センサ画素ごとのセンサ値Raw(p)に基づいて算出した値に対し、受光強度に応じたフィルタを適用して、検出領域の画像を生成する制御回路と、を含む。
【選択図】図10
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、
前記センサ画素ごとのセンサ値を取得する検出回路と、
前記センサ画素ごとのセンサ値に基づいて算出した値に対し、受光強度に応じたフィルタを適用して、前記検出領域の画像を生成する制御回路と、
を含む、
検出装置。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
前記制御回路は、
前記センサ画素の受光強度に応じた補正係数を前記センサ画素ごとのセンサ値に掛け合わせて前記センサ画素ごとの補正値を算出し、当該補正値に受光強度に応じたフィルタを適用して、前記検出領域の画像を生成する、
請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記制御回路は、
前記フィルタ適用後の値から前記センサ画素ごとの基準値を差し引いて、前記検出領域の画像を生成する、
請求項２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記フィルタはローパスフィルタであり、前記センサ画素ごとに、受光強度に応じたカットオフ周波数が設定されている、
請求項１から３の何れか一項に記載の検出装置。
【請求項５】
前記フィルタのカットオフ周波数は、受光強度が大きいセンサ画素ほど大きく、受光強度が小さいセンサ画素ほど小さい、
請求項４に記載の検出装置。
【請求項６】
前記制御回路は、
前記画素ごとの補正係数、カットオフ周波数、及び基準値を設定する第１処理と、
前記検出領域の画像を生成する第２処理と、
を有する、
請求項５に記載の検出装置。
【請求項７】
前記制御回路は、
前記第１処理において取得した前記センサ画素ごとのセンサ値の逆数を前記補正係数とする、
請求項６に記載の検出装置。
【請求項８】
前記制御回路は、
前記第１処理において取得した前記センサ画素ごとのセンサ値にそれぞれ前記センサ画素ごとの補正係数を掛け合わせて前記基準値を算出する、
請求項６に記載の検出装置。
【請求項９】
前記制御回路は、
前記第１処理において取得した前記センサ画素ごとのセンサ値を正規化して前記センサ画素ごとの受光強度を算出する、
請求項６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 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
フォトセンサを用いたレンズレスイメージングシステムにより微生物を判別する手法が開示されている（例えば、特許文献１）。特許文献１のレンズレスイメージングシステムにおいて、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。フォトセンサは、微生物のコロニー形成画像（散乱光パターン）をピクセルデータとして取得する。
【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】
このようなレンズレスイメージングシステムにおいて、各検出素子が受光する光量の強度（以下、「受光強度」とも称する）は、点光源との相対的な位置関係に応じて異なる。このため、例えば受光強度に応じてピクセルデータを補正することが考えられるが、ピクセルデータに含まれるシステム由来のノイズ成分が増幅されて誤検出する可能性がある。
【０００５】
本発明は、システム由来のノイズ成分の影響を抑制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、前記センサ画素ごとのセンサ値を取得する検出回路と、前記センサ画素ごとのセンサ値に基づいて算出した値に対し、受光強度に応じたフィルタを適用して、前記検出領域の画像を生成する制御回路と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、実施形態に係る検出装置を模式的に示す平面図である。
図２は、実施形態に係る検出装置の概略断面図である。
図３は、実施形態に係る光学センサを示す回路図である。
図４は、実施形態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、実施形態に係る制御回路の構成例を示すブロック図である。
図６Ａは、検出領域における受光強度をヒートマップで示したイメージ図である。
図６Ｂは、センサ素子ごとの補正係数をヒートマップで示したイメージ図である。
図７は、実施形態に係る検出処理の具体例を示すフローチャートである。
図８は、第１処理の一例を示すサブフローチャートである。
図９Ａは、受光強度とカットオフ周波数との関係を示す第１図である。
図９Ｂは、受光強度とカットオフ周波数との関係を示す第２図である。
図１０は、第２処理の一例を示すサブフローチャートである。
図１１は、二値化したコロニー形成画像の一例を示す図である。
図１２は、図６Ａに示す検出領域の中央部における判定値の変化を示す図である。
図１３は、図６Ａに示す検出領域の周辺部における判定値の変化を示す図である。
【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】
図１は、実施形態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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