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公開番号2024180418
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-26
出願番号2024175638,2023043797
出願日2024-10-07,2020-04-15
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,国立大学法人東京大学
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H01L 27/146 20060101AFI20241219BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】光センサと被検出物との位置関係の変化に対応できる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センサを有し、複数の光センサは各々所定期間において出力の変化が取得され、所定期間における出力の変化が最も大きい第1光センサが特定され、特定された前記第1光センサの出力が脈波データとされることを特徴とする。
【選択図】図17
特許請求の範囲【請求項１】
面状に配置された複数の光センサを有し、
前記複数の光センサは各々所定期間において出力の変化が取得され、前記所定期間における出力の変化が最も大きい第１光センサが特定され、
特定された前記第１光センサの出力が脈波データとされることを特徴とする、
検出装置。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記複数の光センサのうち、所定数の一部の光センサの出力が脈波データとされることを特徴とする、
請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記複数の光センサは複数のグループ領域に分割され、
前記所定期間における第１サブ期間に特定された出力の変化が最も大きい前記第１光センサを含む第１グループ領域が特定され、前記第１サブ期間の後の第２サブ期間において出力の変化が最も大きい光センサの出力に基づいたデータが脈波データとされることを特徴とする、
請求項１に記載の検出装置。
【請求項４】
前記所定期間は連続して複数設けられていることを特徴とする、
請求項３に記載の検出装置。
【請求項５】
前記複数の光センサおよび前記複数のグループ領域はマトリクス状に配置されている、
請求項３に記載の検出装置。
【請求項６】
前記第２サブ期間において前記出力の変化が最も大きい光センサの出力に基づいたデータは、前記出力の変化が最も大きい光センサの出力データであることを特徴とする、
請求項３に記載の検出装置。
【請求項７】
前記第２サブ期間において前記出力の変化が最も大きい光センサの出力に基づいたデータは、前記出力の変化が最も大きい光センサおよび当該光センサに隣接する複数の光センサの出力データを平均化したデータであることを特徴とする、
請求項３に記載の検出装置。
【請求項８】
前記光センサは有機フォトダイオードである、
請求項３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 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
指紋パターンや静脈パターンを検出可能な光センサが知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－３２００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光センサによる検出中に、光センサと生体組織との位置ずれが生じることがある。係る位置ずれが生じた場合であっても、光センサによる検出精度を確保するという観点で、光センサと被検出物との位置関係の変化に対応できる検出装置が求められていた。
【０００５】
本発明は、光センサと被検出物との位置関係の変化に対応できる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センサを有し、前記複数の光センサは各々所定期間において出力の変化が取得され、前記所定期間における出力の変化が最も大きい第１光センサが特定され、特定された前記第１光センサの出力が脈波データとされることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、実施形態１に係る検出装置を示す平面図である。
図２は、実施形態１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、検出装置を示す回路図である。
図４は、複数の部分検出領域を示す回路図である。
図５Ａは、センサ部の拡大概略構成図である。
図５Ｂは、図５ＡのＱ－Ｑ断面図である。
図６は、フォトダイオードに入射する光の波長と変換効率との関係を模式的に示すグラフである。
図７は、検出装置の動作例を表すタイミング波形図である。
図８は、図７における読み出し期間の動作例を表すタイミング波形図である。
図９は、検出装置のセンサ部の駆動と、光源の点灯動作との関係を説明するための説明図である。
図１０は、実施形態１の第１変形例に係るセンサ部の駆動と、光源の点灯動作との関係を説明するための説明図である。
図１１は、実施形態１に係る検出装置の、センサ部と、第１光源及び第２光源との関係を模式的に示す図である。
図１２は、実施形態１に係る検出装置の、センサ部と、第１光源及び第２光源との関係を模式的に示す図である。
図１３は、第２光源と、センサ部と、指内の血管との位置関係の例を示す模式図である。
図１４は、指と対向するように設けられた複数のフォトダイオードが形成する面状の検出領域を平面視した場合において例示的に設定されたフォトダイオード内の複数の位置を示す模式図である。
図１５は、図１４に示す複数の位置で取得された検出信号の経時変化例を示すグラフである。
図１６は、所定期間と、フォーカス処理で特定されたフォトダイオードからの出力との関係を説明するためのタイムチャートである。
図１７は、実施形態１における脈波データの出力に係る処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図１８は、グループ領域単位での脈波データの取得制御を説明するための模式図である。
図１９は、グループ領域単位での脈波データの取得制御を説明するための模式図である。
図２０は、複数の部分検出領域からの出力の平均化処理の例を示す説明図である。
図２１は、実施形態２における脈波データの出力に係る処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図２２は、実施形態３及び実施形態４における脈波データの出力に係る処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図２３は、図２２の初回処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図２４は、実施形態３における図２２の位置ずれ対応処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図２５は、実施形態３の変形例における図２２の位置ずれ対応処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図２６は、実施形態４における図２２の位置ずれ対応処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図２７は、実施形態４の変形例における図２２の位置ずれ対応処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図２８は、手首に装着可能な形態の検出装置の主要構成例を示す模式図である。
図２９は、図２８に示す検出装置による血管の検出例を示す模式図である。
図３０は、指とセンサ部との間にレンズが設けられる構成例を示す図である。
図３１は、相互静電容量方式のセンサの主要構成例を示す模式図である。
図３２は、自己静電容量方式のセンサの主要構成例を示す模式図である。
図３３は、バンダナに搭載された検出装置のセンサ部の配置例を示す図である。
図３４は、衣服に搭載された検出装置のセンサ部の配置例を示す図である。
図３５は、粘着性シートに搭載された検出装置のセンサ部の配置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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発明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、発明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、当然に本発明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、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、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】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る検出装置を示す平面図である。図１に示すように、検出装置１は、センサ基材２１と、センサ部１０と、ゲート線駆動回路１５と、信号線選択回路１６と、検出回路４８と、制御回路１２２と、電源回路１２３と、第１光源基材５１と、第２光源基材５２と、少なくとも１つの第１光源６１と、少なくとも１つの第２光源６２と、を有する。
【００１０】
センサ基材２１には、フレキシブルプリント基板７１を介して制御基板１２１が電気的に接続される。フレキシブルプリント基板７１には、検出回路４８が設けられている。制御基板１２１には、制御回路１２２及び電源回路１２３が設けられている。制御回路１２２は、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）である。制御回路１２２は、センサ部１０、ゲート線駆動回路１５及び信号線選択回路１６に制御信号を供給して、センサ部１０の検出動作を制御する。また、制御回路１２２は、第１光源６１及び第２光源６２に制御信号を供給して、第１光源６１及び第２光源６２の点灯又は非点灯を制御する。電源回路１２３は、センサ電源信号ＶＤＤＳＮＳ（図４参照）等の電圧信号をセンサ部１０、ゲート線駆動回路１５及び信号線選択回路１６に供給する。また、電源回路１２３は、電源電圧を第１光源６１及び第２光源６２に供給する。
（【００１１】以降は省略されています）

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