特開 2024-135560 検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024135560

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】検出装置

(51)【国際特許分類】

   G06T 3/00 20240101AFI20240927BHJP

   G06V 10/141 20220101ALI20240927BHJP

   G06V 10/143 20220101ALI20240927BHJP

   G06V 40/13 20220101ALI20240927BHJP

   G06V 40/145 20220101ALI20240927BHJP

   G06T 5/50 20060101ALI20240927BHJP

   G06T 1/00 20060101ALI20240927BHJP

   H01L 27/146 20060101ALI20240927BHJP

   G01N 21/17 20060101ALI20240927BHJP

   C12M 1/34 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

G06T3/00 780

G06V10/141

G06V10/143

G06V40/13

G06V40/145

G06T5/50

G06T1/00 510

H01L27/146 C

G01N21/17 A

C12M1/34 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023046312

(22)【出願日】2023-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石原 朋幸

(72)【発明者】

【氏名】手錢 友也

(72)【発明者】

【氏名】濱野 大介

(72)【発明者】

【氏名】麻野 直之

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 薫

(72)【発明者】

【氏名】藤沢 晃彦

【テーマコード（参考）】

2G059

4B029

4M118

5B057

【Ｆターム（参考）】

2G059AA05

2G059BB06

2G059BB08

2G059BB12

2G059BB14

2G059DD13

2G059EE01

2G059EE13

2G059FF01

2G059GG02

2G059GG03

2G059GG08

2G059KK04

2G059MM07

2G059MM10

2G059MM17

2G059NN05

4B029AA07

4B029BB01

4B029CC01

4B029CC02

4B029FA01

4B029FA09

4B029FA11

4B029FA15

4B029GA08

4B029GB06

4M118AA10

4M118AB01

4M118BA05

4M118CA05

4M118CB06

4M118CB14

4M118CB20

4M118FB03

4M118FB13

4M118FB16

4M118FB24

4M118HA26

4M118HA27

5B057CA02

5B057CA08

5B057CA12

5B057CA16

5B057CB01

5B057CB08

5B057CB12

5B057CB16

5B057CC03

5B057CD05

5B057CE10

5B057CE11

5B057CE16

(57)【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。

【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】

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と、前記複数の光源と前記搭載基板との間の距離と、に応じて分割画像の各々を縮小する分割処理回路を有する
請求項４又は請求項７に記載の検出装置。

【請求項12】

前記光源の前記照射領域に対応する前記分割画像は、前記照射領域よりも大きい平面形状を有し、
複数の期間で取得した前記複数の分割画像を合成するとき、隣接する前記複数の分割画像について、重複部分が生じないように前記複数の分割画像の位置をずらして合成する
請求項４又は請求項７に記載の検出装置。

【請求項13】

平面視において、各々の前記複数の光源からの距離に応じた輝度傾斜データを格納する記憶回路を有し、
前記輝度傾斜データに基づいて、画像の輝度補正を行う
請求項１に記載の検出装置。

【請求項14】

前記複数の光源の各々は複数色のサブ光源を有し、前記複数色のサブ光源の各々について複数の期間で前記分割画像を取得し、前記分割画像を合成する
請求項４又は請求項７に記載の検出装置。

【請求項15】

前記複数色のサブ光源は、赤色の光を照射する第１サブ光源、緑色の光を照射する第２サブ光源及び青色の光を照射する第３サブ光源を含む
請求項１４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。

【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】

【特許文献1】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】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】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】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】図４は、センサ画素を示す回路図である。

【図5】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】図６は、図５のＶＩ－ＶＩ’断面図である。

【図7】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】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】図９は、図８のＩＸ－ＩＸ’断面図である。

【図10】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】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】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】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】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】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】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】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】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】

被検出体１００は、例えば細菌等の微小対象物である。検出装置１は、細菌等の微小対象物を検出するバイオセンサである。搭載基板１０１は、例えばガラス等で形成された透光性の板状部材である。複数の被検出体１００は、搭載基板１０１の上に培地１０２とともに搭載される。また、搭載基板１０１の上側には、複数の被検出体１００を覆うカバー部材１０３が設けられる。搭載基板１０１及びカバー部材１０３は、例えばシャーレである。検出対象の被検出体１００は、搭載基板１０１の上に搭載され、光学センサ１０と光源装置８０との間に配置される。

【0012】

なお、被検出体１００は、細菌に限定されず、細胞等の他の微小対象物であってもよい。また、検出装置１はバイオセンサに限定されず、例えば、指紋を検出する指紋検出装置や、静脈などの血管パターンを検出する静脈検出装置として構成されてもよい。この場合、被検出体１００は、指、手のひら、手首等の生体であってもよい。

【0013】

光学センサ１０は、面状に配置された複数のフォトダイオード３０（光検出素子）を含む面状検出デバイスである。光学センサ１０の詳細な構成については、図２及び図５、６にて後述する。光学センサ１０の表面に垂直な方向で、光学センサ１０は、搭載基板１０１との間に間隔を有して配置される。

【0014】

光源装置８０は、光源基板８１と、複数の発光素子８２と、を含む。複数の発光素子８２は、光学センサ１０の複数のフォトダイオード３０に対応して設けられた点光源である。複数の発光素子８２は、光源基板８１に設けられ、光学センサ１０の複数のフォトダイオード３０と対向して配置される。複数の発光素子８２は、それぞれ例えば発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）で構成される。

【0015】

発光素子８２から出射された光Ｌは、搭載基板１０１、培地１０２及びカバー部材１０３を透過して、光学センサ１０の複数のフォトダイオード３０に向けて照射される。被検出体１００と重なる領域と、被検出体１００と重ならない領域とで、複数のフォトダイオード３０に照射される光量が異なる。これにより、光学センサ１０は、被検出体１００を撮像できる。

【0016】

本実施形態では、点光源として複数の発光素子８２が所定ピッチで配置される。このため、面光源を設けた場合に比べ、光Ｌの方向のばらつきが抑制されるので、良好に撮像できる。隣接する発光素子８２から照射された光Ｌの干渉を抑制するように、複数の発光素子８２の配置ピッチが設定される。また、光学センサ１０での受光面積を確保するように、複数のフォトダイオード３０の配置ピッチが設定される。１つの発光素子８２と重なって複数のフォトダイオード３０が配置される。ただし、これに限定されず、１つの発光素子８２と重なって少なくとも１つのフォトダイオード３０が設けられていればよい。

【0017】

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２に示すように、検出装置１は、さらに、光学センサ１０及び光源装置８０を制御するホストＩＣ７０を有する。光学センサ１０は、アレイ基板２と、アレイ基板２に形成された複数のセンサ画素３（フォトダイオード３０）と、ゲート線駆動回路１５Ａ、１５Ｂと、信号線駆動回路１６Ａと、検出制御回路１１と、を有する。

【0018】

アレイ基板２は、基板２１を基体として形成される。また、複数のセンサ画素３は、それぞれフォトダイオード３０、複数のトランジスタ、各種配線を有して構成される。フォトダイオード３０が形成されたアレイ基板２は、所定の検出領域ごとにセンサを駆動する駆動回路基板であり、バックプレーン又はアクティブマトリクス基板とも呼ばれる。

【0019】

基板２１は、検出領域ＡＡと、周辺領域ＧＡとを有する。検出領域ＡＡは、複数のセンサ画素３（複数のフォトダイオード３０）が設けられた領域である。周辺領域ＧＡは、検出領域ＡＡの外周と、基板２１の外縁部との間の領域であり、複数のセンサ画素３が設けられない領域である。ゲート線駆動回路１５Ａ、１５Ｂ、信号線駆動回路１６Ａ及び検出制御回路１１は、周辺領域ＧＡに設けられる。

【0020】

複数のセンサ画素３は、それぞれ、センサ素子としてフォトダイオード３０を有する光センサである。フォトダイオード３０は、それぞれに照射される光に応じた電気信号を出力する。より具体的には、フォトダイオード３０は、ＰＩＮ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ Ｎｅｇａｔｉｖｅ）フォトダイオードや有機半導体を用いたＯＰＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）である。複数のセンサ画素３（複数のフォトダイオード３０）は、検出領域ＡＡにマトリクス状に配列される。

【0021】

検出制御回路１１は、ゲート線駆動回路１５Ａ、１５Ｂ及び信号線駆動回路１６Ａにそれぞれ制御信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃを供給し、これらの動作を制御する回路である。具体的には、ゲート線駆動回路１５Ａ、１５Ｂは、制御信号Ｓａ、Ｓｂに基づいてゲート駆動信号をセンサゲート線ＧＬＳ（図４参照）に出力する。信号線駆動回路１６Ａは、制御信号Ｓｃに基づいて選択されたセンサ信号線ＳＬＳと検出制御回路１１とを電気的に接続する。また、検出制御回路１１は、複数のフォトダイオード３０からの検出信号Ｖｄｅｔの信号処理を行う信号処理回路を備える。

【0022】

複数のセンサ画素３が有するフォトダイオード３０は、ゲート線駆動回路１５Ａ、１５Ｂから供給されるゲート駆動信号に従って検出を行う。複数のフォトダイオード３０は、それぞれに照射される光に応じた電気信号を、検出信号Ｖｄｅｔとして信号線駆動回路１６Ａに出力する。検出制御回路１１（検出回路）は、複数のフォトダイオード３０と電気的に接続される。検出制御回路１１は、複数のフォトダイオード３０からの検出信号Ｖｄｅｔの信号処理を行い、検出信号Ｖｄｅｔに基づくセンサ値ＳｏをホストＩＣ７０に出力する。これにより、検出装置１は、被検出体１００に関する情報を検出する。

【0023】

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３に示すように、検出制御回路１１は、検出信号振幅調整回路４１、Ａ／Ｄ変換回路４２、信号処理回路４３及び検出タイミング制御回路４４を有する。検出制御回路１１は、検出タイミング制御回路４４は、ホストＩＣ７０（図２参照）から供給される制御信号に基づいて、検出信号振幅調整回路４１、Ａ／Ｄ変換回路４２及び信号処理回路４３が同期して動作するように制御する。

【0024】

検出信号振幅調整回路４１は、フォトダイオード３０から出力された検出信号Ｖｄｅｔの振幅を調整する回路であり、例えば増幅器を含み構成される。Ａ／Ｄ変換回路４２は、検出信号振幅調整回路４１から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。信号処理回路４３は、Ａ／Ｄ変換回路４２からのデジタル信号の信号処理を行い、センサ値ＳｏをホストＩＣ７０へ送信する回路である。

【0025】

図２に戻って、光源装置８０は、光源基板８１と、光源基板８１に形成された複数の発光素子８２と、ゲート線駆動回路１５Ｃ、１５Ｄと、信号線駆動回路１６Ｂと、発光素子制御回路１２と、を有する。

【0026】

複数の発光素子８２は、光源基板８１の検出領域ＡＡと重なる領域に配列される。光源基板８１は、複数の発光素子８５ごとにオン（点灯状態）と、オフ（非点灯状態）とを切り替えて駆動する駆動回路基板である。

【0027】

発光素子制御回路１２は、ゲート線駆動回路１５Ｃ、１５Ｄ、信号線駆動回路１６Ｂにそれぞれ制御信号Ｓｄ、Ｓｅ、Ｓｆを供給し、これらの動作を制御する回路である。具体的には、ゲート線駆動回路１５Ｃ、１５Ｄは、制御信号Ｓｄ、Ｓｅに基づいて駆動信号をゲート線（図示しない）に出力し、所定行の発光素子８２を選択する。信号線駆動回路１６Ｂは、制御信号Ｓｆに基づいて選択された信号線（図示しない）に発光素子制御信号を供給する。これにより、光源装置８０は、複数の発光素子８２ごとに点灯（オン）と非点灯（オフ）とを切り替えることができる。

【0028】

なお、光源装置８０の光源基板８１は、いわゆるアクティブマトリクス基板であるが、これに限定されない。複数の発光素子８２のオンオフ制御はどのような方法でもよく、例えば、発光素子制御回路１２は、複数の発光素子８２をそれぞれ個別に制御してもよい。

【0029】

ホストＩＣ７０は、光源装置８０側の複数の発光素子８２のオン、オフの点灯パターンの切り替えと、光学センサ１０側の複数のフォトダイオード３０の検出（スキャン）とを同期して制御する。具体的には、ホストＩＣ７０は、期間ごとに複数の発光素子８２のオン、オフの点灯パターンを異ならせて点灯し、期間ごとに複数のフォトダイオード３０のセンサ値Ｓｏに基づく分割画像ＩＭを取得する。そして、複数の分割画像ＩＭを合成して全体画像を生成する。なお、検出装置１の検出方法の詳細については、図７以下で後述する。

【0030】

ホストＩＣ７０は、光学センサ１０側の制御回路として、センサ値記憶回路７１と、分割画像生成回路７２と、記憶回路７３と、画像処理回路７９と、を有する。センサ値記憶回路７１は、光学センサ１０の検出制御回路１１から出力されたセンサ値Ｓｏを記憶する。分割画像生成回路７２は、複数のフォトダイオード３０からのセンサ値Ｓｏに基づいて生成した画像から、複数の発光素子８２のうち、点灯した複数の発光素子８２の照射領域ＩＡに対応する部分を切り取って複数の分割画像ＩＭを生成する。なお、分割画像生成回路７２、画像処理回路７９及び画像生成回路７６は、プロセッサによりソフトウェアで処理してもよい。

【0031】

記憶回路７３は、複数の分割画像ＩＭを、複数のフォトダイオード３０の照射領域ＩＡの位置情報と対応づけて記憶する。画像処理回路７９は、複数の分割画像ＩＭの各々について画像処理を実行する。分割画像生成回路７２、記憶回路７３及び画像処理回路７９の詳細な動作については、図１０以降で後述する。

【0032】

ホストＩＣ７０は、光源装置８０側の制御回路として、点灯パターン生成回路７４及び点灯パターン記憶回路７５と、を有する。点灯パターン記憶回路７５は、期間ごとの、複数の発光素子８２のオン（点灯）、オフ（非点灯）の点灯パターンの情報を記憶する。点灯パターン生成回路７４は、点灯パターン記憶回路７５の点灯パターンの情報に基づいて、各種制御信号を生成する。そして、点灯パターン生成回路７４は、期間ごとに、複数の発光素子８２のオン、オフの点灯パターンの情報を含む発光素子制御信号を、発光素子制御回路１２に出力する。

【0033】

ホストＩＣ７０は、さらに画像生成回路７６を有する。画像生成回路７６は、分割画像生成回路７２から取得した分割画像ＩＭ（または、画像処理回路７９で生成した画像処理後の分割画像ＩＭａ）と、複数の発光素子８２の点灯パターンの情報と、に基づいて分割画像ＩＭを合成して全体画像ＩＭＡを生成する。

【0034】

なお、図示は省略するが、ホストＩＣ７０は、検出制御回路１１と発光素子制御回路１２とを同期して制御する制御回路を有する。すなわち、ホストＩＣ７０からの制御信号に基づいて、光源装置８０側の複数の発光素子８２の点灯パターンの切り替えと、光学センサ１０側の複数のフォトダイオード３０の検出とが同期して制御される。なお、光学センサ１０は２つのゲート線駆動回路１５Ａ、１５Ｂを有しているが、１つのゲート線駆動回路を有していてもよい。光源装置８０は２つのゲート線駆動回路１５Ｃ、１５Ｄを有しているが、１つのゲート線駆動回路を有していてもよい。

【0035】

次に、光学センサ１０の構成例について説明する。図４は、センサ画素を示す回路図である。図４に示すように、センサ画素３は、フォトダイオード３０と、容量素子Ｃａと、第１トランジスタＴｒＳと、を含む。第１トランジスタＴｒＳは、フォトダイオード３０に対応して設けられる。第１トランジスタＴｒＳは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、ｎチャネルのＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）で構成されている。第１トランジスタＴｒＳのゲートはセンサゲート線ＧＬＳに接続される。第１トランジスタＴｒＳのソースはセンサ信号線ＳＬＳに接続される。第１トランジスタＴｒＳのドレインは、フォトダイオード３０のアノード及び容量素子Ｃａに接続される。

【0036】

フォトダイオード３０のカソードには、検出制御回路１１から電源電位ＳＶＳが供給される。また、容量素子Ｃａには、検出制御回路１１から、容量素子Ｃａの初期電位となる基準電位ＶＲ１が供給される。

【0037】

センサ画素３に光が照射されると、フォトダイオード３０には光量に応じた電流が流れ、これにより容量素子Ｃａに電荷が蓄積される。第１トランジスタＴｒＳがオンになると、容量素子Ｃａに蓄積された電荷に応じて、センサ信号線ＳＬＳに電流が流れる。センサ信号線ＳＬＳは、信号線駆動回路１６Ａを介して検出制御回路１１に接続される。これにより、検出装置１の光学センサ１０は、センサ画素３ごとに、フォトダイオード３０に照射される光の光量に応じた信号を検出できる。

【0038】

なお、第１トランジスタＴｒＳは、ｎ型ＴＦＴに限定されず、ｐ型ＴＦＴで構成されてもよい。また、図４に示すセンサ画素３の画素回路はあくまで一例であり、センサ画素３には、１つのフォトダイオード３０に対応して、複数のトランジスタが設けられていてもよい。

【0039】

次に、光学センサ１０の詳細な構成について説明する。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。

【0040】

なお、以下の説明において、第１方向Ｄｘは、基板２１（図６参照）と平行な面内の一方向である。第２方向Ｄｙは、基板２１と平行な面内の一方向であり、第１方向Ｄｘと直交する方向である。なお、第２方向Ｄｙは、第１方向Ｄｘと直交しないで交差してもよい。第３方向Ｄｚは、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙと直交する方向であり、基板２１の主面の法線方向である。また、「平面視」とは、基板２１と垂直な方向から見た場合の位置関係をいう。

【0041】

図５に示すように、センサ画素３は、センサゲート線ＧＬＳと、センサ信号線ＳＬＳとで囲まれた領域である。本実施形態では、センサゲート線ＧＬＳは、第１センサゲート線ＧＬＡと第２センサゲート線ＧＬＢとを含む。第１センサゲート線ＧＬＡは、第２センサゲート線ＧＬＢと重なって設けられる。第１センサゲート線ＧＬＡと第２センサゲート線ＧＬＢとは、絶縁層２２ｃ、２２ｄ（図６参照）を介して異なる層に設けられている。第１センサゲート線ＧＬＡと第２センサゲート線ＧＬＢとは、任意の箇所で電気的に接続され、同じ電位を有するゲート駆動信号が供給される。第１センサゲート線ＧＬＡ及び第２センサゲート線ＧＬＢの少なくとも一方が、ゲート線駆動回路１５Ａ、１５Ｂに接続される。なお、図５では、第１センサゲート線ＧＬＡと第２センサゲート線ＧＬＢとは異なる幅を有しているが、同じ幅であってもよい。

【0042】

フォトダイオード３０は、センサゲート線ＧＬＳと、センサ信号線ＳＬＳとで囲まれた領域に設けられる。上部電極３４及び下部電極３５は、フォトダイオード３０のそれぞれに対応して設けられる。フォトダイオード３０は、例えば、ＰＩＮフォトダイオードである。下部電極３５は、例えば、フォトダイオード３０のアノード電極である。上部電極３４は、例えば、フォトダイオード３０のカソード電極である。

【0043】

上部電極３４は、接続配線３６を介して電源信号線Ｌｖｓと接続される。電源信号線Ｌｖｓは、電源電位ＳＶＳをフォトダイオード３０に供給する配線である。本実施形態では、電源信号線Ｌｖｓは、センサ信号線ＳＬＳと重なって第２方向Ｄｙに延在する。第２方向Ｄｙに配列された複数のセンサ画素３は、共通の電源信号線Ｌｖｓに接続される。このような構成により、センサ画素３の開口を大きくすることができる。下部電極３５、フォトダイオード３０及び上部電極３４は、平面視で略四角形状である。ただし、これに限定されず、下部電極３５、フォトダイオード３０及び上部電極３４の形状は適宜変更できる。

【0044】

第１トランジスタＴｒＳは、センサゲート線ＧＬＳとセンサ信号線ＳＬＳとの交差部の近傍に設けられる。第１トランジスタＴｒＳは、半導体層６１、ソース電極６２、ドレイン電極６３、第１ゲート電極６４Ａ及び第２ゲート電極６４Ｂを含む。

【0045】

半導体層６１は、酸化物半導体である。より好ましくは、半導体層６１は、酸化物半導体のうち透明アモルファス酸化物半導体（ＴＡＯＳ：Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）である。第１トランジスタＴｒＳに酸化物半導体を用いることにより、第１トランジスタＴｒＳのリーク電流を抑制できる。すなわち、第１トランジスタＴｒＳは、非選択のセンサ画素３からのリーク電流を低減できる。このため、光学センサ１０は、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。ただし、半導体層６１は、これに限定されず、微結晶酸化物半導体、アモルファス酸化物半導体、ポリシリコン、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ：Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）等であってもよい。

【0046】

半導体層６１は、第１方向Ｄｘに沿って設けられ、平面視で第１ゲート電極６４Ａ及び第２ゲート電極６４Ｂと交差する。第１ゲート電極６４Ａ及び第２ゲート電極６４Ｂは、それぞれ第１センサゲート線ＧＬＡ及び第２センサゲート線ＧＬＢから分岐して設けられる。言い換えると、第１センサゲート線ＧＬＡ及び第２センサゲート線ＧＬＢのうち、半導体層６１と重なる部分が第１ゲート電極６４Ａ及び第２ゲート電極６４Ｂとして機能する。第１ゲート電極６４Ａ及び第２ゲート電極６４Ｂは、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）又はこれらの合金が用いられる。また、半導体層６１の、第１ゲート電極６４Ａ及び第２ゲート電極６４Ｂと重なる部分にチャネル領域が形成される。

【0047】

半導体層６１の一端は、コンタクトホールＨ１を介してソース電極６２と接続される。半導体層６１の他端は、コンタクトホールＨ２を介してドレイン電極６３と接続される。センサ信号線ＳＬＳのうち、半導体層６１と重なる部分がソース電極６２である。また、第３導電層６７のうち、半導体層６１と重なる部分がドレイン電極６３として機能する。第３導電層６７はコンタクトホールＨ３を介して下部電極３５と接続される。このような構成により、第１トランジスタＴｒＳは、フォトダイオード３０とセンサ信号線ＳＬＳとの間の接続と遮断とを切り換え可能になっている。

【0048】

次に光学センサ１０の層構成について説明する。図６は、図５のＶＩ－ＶＩ’断面図である。

【0049】

なお、光学センサ１０を含む検出装置１の説明において、基板２１の表面に垂直な方向（第３方向Ｄｚ）において、基板２１からフォトダイオード３０に向かう方向を「上側」又は「上」とする。フォトダイオード３０から基板２１に向かう方向を「下側」又は「下」とする。

【0050】

図６に示すように、基板２１は絶縁基板であり、例えば、石英、無アルカリガラス等のガラス基板が用いられる。基板２１の一方の面に、第１トランジスタＴｒＳ、各種配線（センサゲート線ＧＬＳ及びセンサ信号線ＳＬＳ）及び絶縁層が設けられてアレイ基板２が形成される。複数のフォトダイオード３０は、アレイ基板２の上、すなわち、基板２１の一方の面側に配列される。なお、基板２１は、ポリイミド等の樹脂で構成された樹脂基板又は樹脂フィルムであってもよい。

【0051】

絶縁層２２ａ、２２ｂは、基板２１の上に設けられる。絶縁層２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇは、無機絶縁膜であり、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）や窒化シリコン（ＳｉＮ）等である。また、各無機絶縁層は、単層に限定されず積層膜であってもよい。

【0052】

第１ゲート電極６４Ａは、絶縁層２２ｂの上に設けられる。絶縁層２２ｃは、第１ゲート電極６４Ａを覆って絶縁層２２ｂの上に設けられる。半導体層６１、第１導電層６５及び第２導電層６６は、絶縁層２２ｃの上に設けられる。第１導電層６５は、半導体層６１のうちソース電極６２と接続される端部を覆って設けられる。第２導電層６６は、半導体層６１のうちドレイン電極６３と接続される端部を覆って設けられる。

【0053】

絶縁層２２ｄは、半導体層６１、第１導電層６５及び第２導電層６６を覆って絶縁層２２ｃの上に設けられる。第２ゲート電極６４Ｂは、絶縁層２２ｄの上に設けられる。半導体層６１は、基板２１に垂直な方向において、第１ゲート電極６４Ａと第２ゲート電極６４Ｂとの間に設けられる。つまり、第１トランジスタＴｒＳは、いわゆるデュアルゲート構造である。ただし、第１トランジスタＴｒＳは、第１ゲート電極６４Ａが設けられ、第２ゲート電極６４Ｂが設けられないボトムゲート構造でもよく、第１ゲート電極６４Ａが設けられず、第２ゲート電極６４Ｂのみが設けられるトップゲート構造でもよい。

【0054】

絶縁層２２ｅは、第２ゲート電極６４Ｂを覆って絶縁層２２ｄの上に設けられる。ソース電極６２（センサ信号線ＳＬＳ）及びドレイン電極６３（第３導電層６７）は、絶縁層２２ｅの上に設けられる。本実施形態では、ドレイン電極６３は、絶縁層２２ｄ、２２ｅを介して半導体層６１の上に設けられた第３導電層６７である。ソース電極６２は、コンタクトホールＨ１及び第１導電層６５を介して半導体層６１と電気的に接続される。ドレイン電極６３は、コンタクトホールＨ２及び第２導電層６６を介して半導体層６１と電気的に接続される。

【0055】

第３導電層６７は、平面視で、フォトダイオード３０と重なる領域に設けられる。第３導電層６７は、半導体層６１、第１ゲート電極６４Ａ及び第２ゲート電極６４Ｂの上側にも設けられる。つまり、第３導電層６７は、基板２１に垂直な方向において、第２ゲート電極６４Ｂと下部電極３５との間に設けられる。これにより、第３導電層６７は、第１トランジスタＴｒＳを保護する保護層としての機能を有する。

【0056】

第２導電層６６は、半導体層６１と重ならない領域において、第３導電層６７と対向して延在する。また、半導体層６１と重ならない領域において、絶縁層２２ｄの上に第４導電層６８が設けられる。第４導電層６８は、第２導電層６６と第３導電層６７との間に設けられる。これにより、第２導電層６６と第４導電層６８との間に容量が形成され、第３導電層６７と第４導電層６８との間に容量が形成される。第２導電層６６、第３導電層６７及び第４導電層６８により形成される容量は、図４に示す容量素子Ｃａの容量である。

【0057】

第１有機絶縁層２３ａは、ソース電極６２（センサ信号線ＳＬＳ）及びドレイン電極６３（第３導電層６７）を覆って、絶縁層２２ｅの上に設けられる。第１有機絶縁層２３ａは、第１トランジスタＴｒＳや、各種導電層で形成される凹凸を平坦化する平坦化層である。

【0058】

次に、フォトダイオード３０の断面構成について説明する。フォトダイオード３０は、アレイ基板２の第１有機絶縁層２３ａの上に、下部電極３５、フォトダイオード３０、上部電極３４の順に積層される。

【0059】

下部電極３５は、第１有機絶縁層２３ａの上に設けられ、コンタクトホールＨ３を介して第３導電層６７と電気的に接続される。下部電極３５は、フォトダイオード３０のアノードであり、検出信号Ｖｄｅｔを読み出すための電極である。下部電極３５は、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属材料が用いられる。又は、下部電極３５は、これらの金属材料が複数積層された積層膜であってもよい。下部電極３５は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）やＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）等の透光性を有する導電材料であってもよい。

【0060】

フォトダイオード３０は、半導体層としてｉ型半導体層３１、ｎ型半導体層３２及びｐ型半導体層３３を含む。ｉ型半導体層３１、ｎ型半導体層３２及びｐ型半導体層３３は、例えばアモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）で形成される。図６では、基板２１の表面に垂直な方向において、ｐ型半導体層３３、ｉ型半導体層３１及びｎ型半導体層３２の順に積層されている。ただし、反対の構成、つまり、ｎ型半導体層３２、ｉ型半導体層３１及びｐ型半導体層３３の順に積層されていてもよい。また各半導体層は、有機半導体からなる光電変換素子であってもよい。

【0061】

ｎ型半導体層３２は、ａ－Ｓｉに不純物がドープされてｎ＋領域を形成する。ｐ型半導体層３３は、ａ－Ｓｉに不純物がドープされてｐ＋領域を形成する。ｉ型半導体層３１は、例えば、ノンドープの真性半導体であり、ｎ型半導体層３２及びｐ型半導体層３３よりも低い導電性を有する。

【0062】

上部電極３４は、フォトダイオード３０のカソードであり、電源電位ＳＶＳを光電変換層に供給するための電極である。上部電極３４は、例えばＩＴＯ等の透光性導電層であり、フォトダイオード３０ごとに複数設けられる。

【0063】

第１有機絶縁層２３ａの上に絶縁層２２ｆ及び絶縁層２２ｇが設けられている。絶縁層２２ｆは、上部電極３４の周縁部を覆い、上部電極３４と重なる位置に開口が設けられている。接続配線３６は、上部電極３４のうち、絶縁層２２ｆが設けられていない部分で上部電極３４と接続される。絶縁層２２ｇは、上部電極３４及び接続配線３６を覆って絶縁層２２ｆの上に設けられる。絶縁層２２ｇの上に平坦化層である第２有機絶縁層２３ｂが設けられる。また、有機半導体のフォトダイオード３０の場合には、さらにその上に絶縁層２２ｈが設けられる場合がある。

【0064】

次に、本実施形態の検出装置１の検出方法の一例について説明する。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。

【0065】

図７に示すように、複数の発光素子８２は、複数の発光素子８２－１（第１光源）と、複数の発光素子８２－２（第２光源）と、複数の発光素子８２－３（第３光源）と、を含む。複数の発光素子８２－１、８２－２、８２－３は、離隔して千鳥配置（デルタ配置）とされる。図８に示す３つの発光素子８２では、発光素子８２－１と発光素子８２－２とは、第１方向Ｄｘで隣接して配置される。発光素子８２－３は、発光素子８２－１及び発光素子８２－２と、斜め方向で隣接して配置される。

【0066】

発光素子８２－１、発光素子８２－２及び発光素子８２－３は、期間ごとに点灯（オン）、非点灯（オフ）が切り替えられる発光素子８２のグループを区別して示したものである。各発光素子８２－１、８２－２、８２－３の構成、照射される光Ｌの波長はいずれも同等である。言い換えると、発光素子８２－１、発光素子８２－２及び発光素子８２－３は点灯パターンに応じて分けられている。

【0067】

隣接する発光素子８２－１、発光素子８２－２及び発光素子８２－３は、正三角形を構成するように配置される。第１方向Ｄｘで、発光素子８２－１、発光素子８２－２、発光素子８２－３は、この順で繰り返し配列される。また、１行目の複数の発光素子８２と、２行目の複数の発光素子８２とは、第１方向Ｄｘでの位置がずれて配置される。複数の発光素子８２の配置ピッチｄはいずれも等しい。第１方向Ｄｘで隣接する発光素子８２－１と発光素子８２－２との配置ピッチｄは、斜め方向で隣接する発光素子８２－１と発光素子８２－３との配置ピッチｄと等しく、かつ、斜め方向で隣接する発光素子８２－２と発光素子８２－３との配置ピッチｄと等しい。また、同じ期間に点灯する２つの発光素子８２－１の配置ピッチは、上述した配置ピッチｄよりも大きい。なお、配置ピッチｄは、隣接する発光素子８２の幾何中心同士の間の距離とする。

【0068】

発光素子８２－１、発光素子８２－２及び発光素子８２－３で形成される三角形の幾何中心と、各発光素子８２とを結ぶ仮想線と、隣接する発光素子８２同士を結ぶ仮想線との間の角度θ１は３０°である。また、隣接する発光素子８２同士を結ぶ仮想線の間の角度θ２（発光素子８２－１、発光素子８２－２及び発光素子８２－３で形成される三角形の内角）は６０°である。具体的には、発光素子８２－１、発光素子８２－２及び発光素子８２－３で形成される三角形の幾何中心と、発光素子８２－１とを結ぶ仮想線と、第１方向Ｄｘで隣接する発光素子８２－１と発光素子８２－２とを結ぶ仮想線と、の間の角度θ１は３０°である。また、第１方向Ｄｘで隣接する発光素子８２－１と発光素子８２－２とを結ぶ仮想線と、斜め方向で隣接する発光素子８２－２と発光素子８２－３とを結ぶ仮想線と、の間の角度θ２は６０°である。

【0069】

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８及び図９に示すように、発光素子８２－１、発光素子８２－２及び発光素子８２－３の各々から、搭載基板１０１上に光Ｌ１が照射される領域を、それぞれ照射領域ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＡ３とする。

【0070】

図８に示すように照射領域ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＡ３は、搭載基板１０１の表面全体をカバーできるように配置され、互いに重複する部分を有する。例えば、照射領域ＩＡ１の外周と照射領域ＩＡ２の外周とは、交点Ｐ１、Ｐ１０で交差する。照射領域ＩＡ２の外周と照射領域ＩＡ３の外周とは、交点Ｐ２、Ｐ１０で交差する。照射領域ＩＡ１の外周と照射領域ＩＡ３の外周とは、交点Ｐ３、Ｐ１０で交差する。照射領域ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＡ３の照射半径ｒ（図７参照）及び発光素子８２の配置ピッチｄ（図７参照）は、下記の式（１）を満たす。なお、照射半径ｒは、照射領域ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＡ３の中心と、外周上の任意の点とを結ぶ仮想線の長さである。また、照射領域ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＡ３の中心は、発光素子８２－１、８２－２、８２－３のそれぞれの幾何中心と一致する。

【0071】

ｄ≦２×ｒ×ｃｏｓ（３０°）＝√３×ｒ ・・・ （１）

【0072】

複数の発光素子８２の配置ピッチｄは、例えば１ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。光学センサ１０の表面に垂直な方向で、発光素子８２と光学センサ１０（フォトダイオード３０）との間の距離は４ｍｍ以上８０ｍｍ以下である。

【0073】

このような構成により、搭載基板１０１の全体を照射領域ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＡ３がカバーするように複数の発光素子８２が配置される。また、１つの発光素子８２で搭載基板１０１の全体を照射できるように構成された場合に比べ、発光素子８２と光学センサ１０（フォトダイオード３０）との間の距離を小さくすることができ、検出装置１全体の小型化が可能である。

【0074】

以下の説明では、照射領域ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＡ３の各々に対応する領域であって、重複部分が生じないように発光素子８２ごとに分割して設定した領域を担当領域ＤＡ１、ＤＡ２、ＤＡ３とする。担当領域ＤＡ１、ＤＡ２、ＤＡ３はそれぞれ六角形である。第１方向Ｄｘに隣接する担当領域ＤＡ１、ＤＡ２は、交点Ｐ１と交点Ｐ１０とを結ぶ直線で分離される。同様に、斜め方向に隣接する担当領域ＤＡ２、ＤＡ３は、交点Ｐ２と交点Ｐ１０とを結ぶ直線で分離される。斜め方向に隣接する担当領域ＤＡ１、ＤＡ３は、交点Ｐ３と交点Ｐ１０とを結ぶ直線で分離される。

【0075】

図９に示すように、発光素子８２から照射される光Ｌは、照射角度θ３を有して拡がって光学センサ１０に進行する。また、光学センサ１０は、所定の間隔を有して搭載基板１０１の下側に配置される。このため、担当領域ＤＡ１、ＤＡ２を透過した光Ｌが光学センサ１０上に投影される領域（以下投影領域ＰＡ１、ＰＡ２と表す）は、担当領域ＤＡ１、ＤＡ２よりも大きい面積を有する。また、光学センサ１０において、隣接する投影領域ＰＡ１、ＰＡ２は、重複部分を有する。

【0076】

なお、図９では図示されないが、担当領域ＤＡ３を透過した光Ｌが光学センサ１０上に投影される領域（以下投影領域ＰＡ３と表す）についても、担当領域ＤＡ３よりも大きい面積を有する。すなわち、隣接する投影領域ＰＡ２、ＰＡ３は重複部分を有し、また、隣接する投影領域ＰＡ１、ＰＡ３は重複部分を有する。このため、仮に、隣接する発光素子８２－１、８２－２、８２－３を同時に点灯させて、光学センサ１０の検出を行うと、投影領域ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３の重複部分において、画像にボケが生じる可能性がある。

【0077】

以下、検出装置１の検出方法について説明する。

【0078】

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１０に示すように、ホストＩＣ７０（図２参照）は、発光素子番号ｎをｎ＝１に設定する（ステップＳＴ１）。本実施形態では、発光素子番号ｎは１以上３以下の自然数であり、発光素子８２－１、８２－２、８２－３のそれぞれに対応して割り当てられる。本実施形態では発光素子番号ｎの最終値はｎ＝３である。なお、「発光素子番号」は点灯時に互いに重なり合わない複数の発光素子８２の同一の「発光素子グループ番号」等と称してもよい。

【0079】

光源装置８０（図２参照）は、発光素子番号ｎ＝１に対応する期間（第１期間）で、点灯パターン生成回路７４からの制御信号に基づいて、発光素子番号ｎ＝１に対応する発光素子８２－１を点灯させる（ステップＳＴ２）。また、光源装置８０は、発光素子８２－１以外の他の発光素子８２－２、８２－３を非点灯とする。

【0080】

次にホストＩＣ７０（図２参照）は、光学センサ１０の検出を実行する（ステップＳＴ３）。光学センサ１０は、検出領域ＡＡの複数のフォトダイオード３０を全面スキャンする。具体的には、光学センサ１０のゲート線駆動回路１５Ａ、１５Ｂは、１行目のセンサゲート線ＧＬＳから最終行のセンサゲート線ＧＬＳまで順次走査する。これにより、検出領域ＡＡ全面の複数のフォトダイオード３０からセンサ値ＳｏがホストＩＣ７０に送信される。

【0081】

ここで、発光素子番号ｎ＝１に対応する期間では、点灯する発光素子８２－１に隣接する発光素子８２－２、８２－３は非点灯となる。このため、光学センサ１０には、担当領域ＤＡ１を透過した光Ｌが投影領域ＰＡ１（図９参照）に照射され、担当領域ＤＡ２、ＤＡ３（投影領域ＰＡ２、ＰＡ３）には光Ｌは照射されない。ステップＳＴ３における光学センサ１０の検出では、光Ｌが照射される投影領域ＰＡ１、及び、光Ｌが照射されない投影領域ＰＡ２、ＰＡ３を含む全面に対応する複数のフォトダイオード３０からセンサ値Ｓｏが出力される。

【0082】

分割画像生成回路７２（図２参照）は、複数のフォトダイオード３０から取得したセンサ値Ｓｏから画像を生成し、投影領域ＰＡ１に対応する分割画像ＩＭ１を生成する（ステップＳＴ４）。

【0083】

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１１各図では、画像全体のうち分割画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３及び画像処理後の分割画像ＩＭ１ａ、ＩＭ２ａ、ＩＭ３ａにハッチングを付けて示している。図１１の左図では、発光素子番号ｎ＝１での分割画像の生成、及び、分割画像の縮小について示す。図１１の中央図では、発光素子番号ｎ＝２、図１１の右図では、発光素子番号ｎ＝３での分割画像の生成、及び、分割画像の縮小について示す。

【0084】

図１１左図に示すように、分割画像生成回路７２（図２参照）は、複数のフォトダイオード３０を全面スキャンして得られた複数のセンサ値Ｓｏに基づく画像から、点灯した発光素子８２－１の照射領域ＩＡ１に対応する六角形状の部分（すなわち、光学センサ１０の投影領域ＰＡ１に対応する部分）を切り取って、分割画像ＩＭ１を生成する。言い換えると、分割画像生成回路７２は、隣接する複数の発光素子８２で、照射領域ＩＡの重複部分に対応する画像の一部（図８に示す担当領域ＤＡの外周と照射領域ＩＡの外周との間の部分）を切り捨てて複数の分割画像ＩＭ１を生成する。複数の分割画像ＩＭ１は、発光素子８２－１のそれぞれに対応して生成され、発光素子８２－１（照射領域ＩＡ１）の位置座標に関する情報とともに記憶回路７３に格納される。

【0085】

図１０に戻って、画像処理回路７９（図２参照）は、複数の分割画像ＩＭ１を縮小する（ステップＳＴ５）。画像処理回路７９は、光学センサ１０の表面に垂直な方向で、複数の発光素子８２と光学センサ１０との間の距離と、複数の発光素子８２と搭載基板１０１との間の距離と、に応じて分割画像ＩＭ１の各々を縮小する。

【0086】

図１１左図に示すように、画像処理後の分割画像ＩＭ１ａは、発光素子８２－１の照射領域ＩＡ１に対応して設定された担当領域ＤＡ１と実質的に同等の形状、面積を有する。複数の発光素子８２と搭載基板１０１との間の距離をｈ１とし、複数の発光素子８２と光学センサ１０との間の距離をｈ２としたときに、分割画像ＩＭ１の縮小率はｈ１／ｈ２×１００（％）で設定される。なお、縮小する理由は、光学センサ１０で撮像された画像は発光素子８２からの光の広がりと距離に応じて実際の被検出体１００よりも大きくなっているためである。

【0087】

図１０に戻って、ホストＩＣ７０（図２参照）は、発光素子番号ｎが最終値（ｎ＝３）かどうかを判断する（ステップＳＴ６）。発光素子番号ｎが最終値（ｎ＝３）でない場合（ステップＳＴ６、Ｎｏ）、ホストＩＣ７０は、発光素子番号ｎをｎ＋１に更新する（ステップＳＴ７）。

【0088】

ホストＩＣ７０は、発光素子番号ｎ＝２、ｎ＝３のそれぞれについて上述したステップＳＴ２からステップＳＴ５を繰り返し実行する。具体的には、発光素子番号ｎ＝２に対応する期間（第２期間）では、光源装置８０（図２参照）は、発光素子番号ｎ＝２に対応する発光素子８２－２を点灯させ、発光素子８２－２以外の他の発光素子８２－１、８２－３を非点灯とする。光学センサ１０は、検出領域ＡＡの複数のフォトダイオード３０を全面スキャンする。

【0089】

図１１中央図に示すように、分割画像生成回路７２（図２参照）は、センサ値Ｓｏに基づく画像から、点灯した発光素子８２－２の照射領域ＩＡ２に対応する六角形状の部分（すなわち、光学センサ１０の投影領域ＰＡ２に対応する部分）を切り取って、分割画像ＩＭ２を生成する。複数の分割画像ＩＭ２は、発光素子８２－２のそれぞれに対応して生成され、発光素子８２－２（照射領域ＩＡ２）の位置座標に関する情報とともに記憶回路７３に格納される。

【0090】

また、画像処理回路７９（図２参照）は、複数の分割画像ＩＭ２を縮小する。図１１中央図に示すように、画像処理後の分割画像ＩＭ２ａは、発光素子８２－２の照射領域ＩＡ２に対応して設定された担当領域ＤＡ２と実質的に同等の形状、面積を有する。

【0091】

発光素子番号ｎ＝３に対応する期間（第３期間）では、光源装置８０（図２参照）は、発光素子番号ｎ＝３に対応する発光素子８２－３を点灯させ、発光素子８２－３以外の他の発光素子８２－１、８２－２を非点灯とする。光学センサ１０は、検出領域ＡＡの複数のフォトダイオード３０を全面スキャンする。

【0092】

図１１右図に示すように、分割画像生成回路７２（図２参照）は、センサ値Ｓｏに基づく画像から、点灯した発光素子８２－３の照射領域ＩＡ３に対応する六角形状の部分（すなわち、光学センサ１０の投影領域ＰＡ３に対応する部分）を切り取って、分割画像ＩＭ３を生成する。複数の分割画像ＩＭ３は、発光素子８２－３のそれぞれに対応して生成され、発光素子８２－３（照射領域ＩＡ３）の位置座標に関する情報とともに記憶回路７３に格納される。

【0093】

また、画像処理回路７９（図２参照）は、複数の分割画像ＩＭ３を縮小する。図１１右図に示すように、画像処理後の分割画像ＩＭ３ａは、発光素子８２－３の照射領域ＩＡ３に対応して設定された担当領域ＤＡ３と実質的に同等の形状、面積を有する。

【0094】

図１０に戻って、発光素子番号ｎが最終値（ｎ＝３）である場合（ステップＳＴ６、Ｙｅｓ）、画像生成回路７６（図２参照）は、縮小された画像処理後の分割画像ＩＭ１ａ、ＩＭ２ａ、ＩＭ３ａを合成して全体画像ＩＭＡを生成する（ステップＳＴ８）。

【0095】

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１２に示すように、発光素子番号ｎ＝１、ｎ＝２、ｎ＝３に対応する各期間で取得した画像処理後の分割画像ＩＭ１ａ、ＩＭ２ａ、ＩＭ３ａは、それぞれ担当領域ＤＡ１、ＤＡ２、ＤＡ３と同等の形状、面積になるように縮小されている。

【0096】

すなわち、画像処理後の分割画像ＩＭ１ａ、ＩＭ２ａ、ＩＭ３ａは、重ね合わせた場合に重複部分を有さない。画像生成回路７６は、画像処理後の分割画像ＩＭ１ａ、ＩＭ２ａ、ＩＭ３ａの各辺が接するように合成して、全体画像ＩＭＡを生成する。

【0097】

以上のように、本実施形態の検出装置１において、複数の発光素子８２は、複数の発光素子８２－１（第１光源）、複数の発光素子８２－１の各々に隣接する複数の発光素子８２－２（第２光源）、及び、複数の発光素子８２－１、８２－２の各々に隣接して配置された複数の発光素子８２－３（第３光源）を含む。検出装置１は、複数の発光素子８２－１を点灯させ、複数の発光素子８２－２及び複数の発光素子８２－３を非点灯とする第１期間と、複数の発光素子８２－２を点灯させ、複数の発光素子８２－１及び複数の発光素子８２－３を非点灯とする第２期間と、複数の発光素子８２－３を点灯させ、複数の発光素子８２－１及び複数の発光素子８２－２を非点灯とする第３期間と、を有する。第１期間に光学センサ１０で検出した分割画像ＩＭ１（第１画像）と、第２期間に光学センサ１０で検出した分割画像ＩＭ２（第２画像）と、第３期間に光学センサ１０で検出した分割画像ＩＭ３と、を合成する。

【0098】

このように、発光素子８２－１、発光素子８２－２及び発光素子８２－３を時分割的に点灯させ、それぞれの期間に光学センサ１０が検出を行う。そして、各期間で取得した分割画像ＩＭを合成することで、全体画像ＩＭＡを生成する。これにより、１つの発光素子８２を設けた構成に比べて、発光素子８２と光学センサ１０（フォトダイオード３０）との間の距離を小さくするとともに、ぼやけの無い画像を取得することができる。

【0099】

なお、図１０から図１２に示した検出方法は、あくまで一例であり適宜変更することができる。例えば、図１０、発光素子８２－１、発光素子８２－２及び発光素子８２－３の点灯、及び、光学センサ１０の検出を、各期間（発光素子番号ｎ＝１、ｎ＝２、ｎ＝３）で行った後に、ステップＳＴ４、ＳＴ５における分割画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３の生成、及び、画像処理（縮小）をまとめて実行してもよい。また、複数の発光素子８２の点灯パターンは、複数の発光素子８２－１、８２－２の少なくとも２つを有していればよい。この場合、発光素子番号ｎは、ｎ＝２が最終値となる。そして、第１期間に光学センサ１０で検出した分割画像ＩＭ１（第１画像）と、第２期間に光学センサ１０で検出した分割画像ＩＭ２（第２画像）と、を合成することで、全体画像ＩＭＡを生成してもよい。

【0100】

（変形例）
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。

【0101】

図１３に示すように、変形例において、複数の発光素子８２は、発光素子８２－１、８２－２、８２－３の各々に隣接して配置された複数の発光素子８２－４（第４光源）を含む。複数の発光素子８２－１、８２－２、８２－３、８２－４は、離隔して格子状に配置（矩形配置）される。

【0102】

本変形例においても、照射領域ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＡ３、ＩＡ４が搭載基板１０１の全体をカバーするように、複数の発光素子８２－１、８２－２、８２－３、８２－４が配置される。照射領域ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＡ３、ＩＡ４の照射半径ｒ及び発光素子８２の配置ピッチｄは、下記の式（２）を満たす。

【0103】

ｄ≦２×ｒ×ｃｏｓ（４５°）＝√２×ｒ ・・・ （２）

【0104】

図１４に示すように、照射領域ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＡ３、ＩＡ４のそれぞれに対応して設定された担当領域ＤＡ１、ＤＡ２、ＤＡ３、ＤＡ４は四角形状である。

【0105】

本変形例においても、図１０にて説明した検出方法と同様に、発光素子番号ｎ＝１、ｎ＝２、ｎ＝３に対応する第１期間、第２期間及び第３期間で、それぞれ分割画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３を生成する。光源装置８０（図２参照）は、発光素子番号ｎ＝１に対応する期間（第１期間）で、発光素子８２－１を点灯させ、発光素子８２－２、８２－３、８２－４を非点灯とする。光源装置８０は、発光素子番号ｎ＝２に対応する期間（第２期間）で、発光素子８２－２を点灯させ、発光素子８２－１、８２－３、８２－４を非点灯とする。光源装置８０は、発光素子番号ｎ＝３に対応する期間（第３期間）で、発光素子８２－３を点灯させ、発光素子８２－１、８２－２、８２－４を非点灯とする。

【0106】

各期間で、分割画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３は、それぞれ照射領域ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＡ３に対応する四角形状の部分（すなわち、光学センサ１０の投影領域ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３に対応する部分）を切り取って生成される。さらに、画像処理回路７９は、分割画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３を縮小し、画像処理後の分割画像ＩＭ１ａ、ＩＭ２ａ、ＩＭ３ａを生成する。画像処理後の分割画像ＩＭ１ａ、ＩＭ２ａ、ＩＭ３ａは、それぞれ担当領域ＤＡ１、ＤＡ２、ＤＡ３と実質的に同等の形状、面積を有する。

【0107】

本変形例では、さらに、発光素子番号ｎ＝４に対応する期間（第４期間）を有する。発光素子番号ｎ＝４に対応する期間で、光源装置８０（図２参照）は、発光素子番号ｎ＝４に対応する発光素子８２－４を点灯させ、発光素子８２－４以外の他の発光素子８２－１、８２－２、８２－３を非点灯とする。光学センサ１０は、検出領域ＡＡの複数のフォトダイオード３０を全面スキャンする。

【0108】

分割画像生成回路７２（図２参照）は、全面スキャンにより得られた複数のセンサ値Ｓｏに基づく画像から、点灯した発光素子８２－４の照射領域ＩＡ４に対応する四角形状の部分（すなわち、光学センサ１０の投影領域ＰＡ４（図示しない）に対応する部分）を切り取って、分割画像ＩＭ４を生成する（図示は省略）。複数の分割画像ＩＭ４は、発光素子８２－４のそれぞれに対応して生成され、発光素子８２－４（照射領域ＩＡ４）の位置座標に関する情報とともに記憶回路７３に格納される。

【0109】

また、画像処理回路７９（図２参照）は、複数の分割画像ＩＭ４を縮小する。図１４右図に示すように、画像処理後の分割画像ＩＭ４ａは、発光素子８２－４の照射領域ＩＡ４に対応して設定された担当領域ＤＡ４と実質的に同等の形状、面積を有する。

【0110】

画像生成回路７６（図２参照）は、縮小された画像処理後の分割画像ＩＭ１ａ、ＩＭ２ａ、ＩＭ３ａ、ＩＭ４ａを合成して全体画像ＩＭＡを生成する。

【0111】

なお、複数の発光素子８２の配置はあくまで一例であり、他の配置を採用してもよい。複数の発光素子８２を時分割で点灯させる期間の数は、５以上であってもよい。

【0112】

（第２実施形態）
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１５に示すステップＳＴ１１からステップＳＴ１４、及び、ステップＳＴ１６、ＳＴ１７は、上述した第１実施形態の図１０にステップＳＴ１からステップＳＴ４、及び、ステップＳＴ６、ＳＴ７と同様であり、繰り返しの説明は省略する。

【0113】

第２実施形態に係る検出装置では、例えば発光素子番号ｎ＝１において、ステップＳＴ１４にて分割画像ＩＭ１を生成した後、分割画像ＩＭ１の縮小を行わず、分割画像ＩＭ１を記憶回路７３に格納する（ステップＳＴ１５）。発光素子番号ｎが最終値（例えばｎ＝３）になるまで、繰り返し分割画像ＩＭ２、ＩＭ３を生成し、それぞれ記憶回路７３に格納する。

【0114】

画像生成回路７６（図２参照）は、画像処理（縮小）を行わない分割画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３を合成して全体画像ＩＭＢを生成する（ステップＳＴ１８）。

【0115】

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１６は、第２実施形態にて生成された全体画像ＩＭＢを、第１実施形態にて生成された全体画像ＩＭＡと比較して示す。

【0116】

ステップＳＴ１４にて生成された分割画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３は、複数のフォトダイオード３０を全面スキャンして得られた複数のセンサ値Ｓｏに基づく画像から、光学センサ１０の投影領域ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３（図９参照）に対応する部分を切り取って生成される。投影領域ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３は、照射領域ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＡ３のそれぞれに対応する担当領域ＤＡ１、ＤＡ２、ＤＡ３よりも大きい形状、面積を有する。このため、分割画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３をそのまま重ね合わせた場合、それぞれの外縁部分で重複する部分が生じる。

【0117】

図１６に示すように、本実施形態では、全体画像ＩＭＢを生成する際に、分割画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３の重複部分が生じないように分割画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３の位置をずらして合成する。すなわち、投影領域ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３のそれぞれに対応する分割画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３の形状、面積は維持した状態で、隣接する分割画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３の幾何中心の距離を大きくして合成する。複数の発光素子８２と搭載基板１０１との間の距離をｈ１とし、複数の発光素子８２と光学センサ１０との間の距離をｈ２としたときに、隣接する分割画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３の幾何中心の距離の、隣接する担当領域ＤＡ１、ＤＡ２、ＤＡ３の幾何中心の距離に対する拡大率は、ｈ２／ｈ１×１００（％）で設定される。これにより、分割画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３の各辺が接するように、分割画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３の位置が調整される。

【0118】

（第３実施形態）
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１７では、分割画像ＩＭ１（図１７左図）、輝度傾斜データＩＭＣ（図１７中央図）、補正後の分割画像ＩＭＤ（図１７左図）のそれぞれについて、一点鎖線Ａ、Ｂ、Ｃに沿った階調分布を模式的に示している。

【0119】

図１７左図に示すように、ステップＳＴ４（図１０参照）で生成された分割画像ＩＭ１は、発光素子８２からの距離に応じて階調の分布が生じる可能性がある。例えば、分割画像ＩＭ１は、分割画像ＩＭ１の中心、すなわち発光素子８２の中心に近いほど明るく、分割画像ＩＭ１の周縁、すなわち発光素子８２の中心から遠いほど暗くなる。この場合、分割画像ＩＭ１での位置によって、被検出体１００を良好に検出できない可能性がある。

【0120】

第３実施形態に係る検出装置１において、記憶回路７３は、図１７中央図に示す輝度傾斜データＩＭＣを格納する。輝度傾斜データＩＭＣは、平面視において、各々の複数の発光素子８２からの距離に応じた輝度に関する情報である。輝度傾斜データＩＭＣは、被検出体１００がない状態で搭載基板１０１及び培地１０２について取得した分割画像ＩＭ１に基づいて得られた情報である。また、記憶回路７３は、輝度傾斜データＩＭＣに基づく補正値に関する情報もあらかじめ記憶する。補正階調Ｌｃは、下記の式（３）に基づいて算出され、記憶回路７３に格納される。

【0121】

Ｌｃ（ｘ）＝（Ｌｓ（ｘ）／Ｌｐ（ｘ））×Ｓ ・・・ （３）

【0122】

ただし、式（３）において、ｘは、第１方向Ｄｘでの画素座標である。Ｌｃは、補正階調である。Ｌｓは、分割画像ＩＭ１に基づいて取得した取得階調である。Ｌｐは輝度傾斜データＩＭＣに基づく基準階調分布である。Ｓは、調整用係数である。

【0123】

画像処理回路７９（図２参照）は、輝度傾斜データＩＭＣに基づいて、分割画像ＩＭ１の輝度補正を行う。より詳細には、画像処理回路７９（図２参照）は、ステップＳＴ４（図１０参照）で生成された分割画像ＩＭ１に、あらかじめ記憶回路７３に格納された補正階調Ｌｃを積算し、階調分布を補正した補正後の分割画像ＩＭＤ（図１７右図）を取得する。補正後の分割画像ＩＭＤでは、バックグラウンドの階調分布特性が位置によらず実質的に一定となり、位置によらず被検出体１００の透過率に応じた階調が得られる。第３実施形態に係る検出装置１は検出精度を向上させることができる。

【0124】

（第４実施形態）
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。図１８に示すように、第４実施形態に係る検出装置１において、光源装置８０Ｂの複数の発光素子８２は、発光素子８２－Ｒ（第１サブ光源）、発光素子８２－Ｇ（第２サブ光源）、発光素子８２－Ｂ（第３サブ光源）を含む。発光素子８２－Ｒは赤色の光を照射する。発光素子８２－Ｇは緑色の光を照射する。発光素子８２－Ｂは青色の光を照射する。発光素子８２－Ｒ、８２－Ｇ、８２－Ｂは、デルタ配置される。ただし、これに限定されず、発光素子８２－Ｒ、８２－Ｇ、８２－Ｂはこの順で並んで配置されてもよい。発光素子８２－Ｒ、８２－Ｇ、８２－Ｂの配置はこれに限定されず、適宜変更できる。また、複数の発光素子８２は、４色以上で構成されていてもよい。

【0125】

本実施形態では、発光素子８２－Ｒ、８２－Ｇ、８２－Ｂの各々について、図１０にて上述した検出方法を実行する。すなわち、発光素子８２－Ｒについて、発光素子８２－１の発光素子８２－Ｒ、発光素子８２－２の発光素子８２－Ｒ及び発光素子８２－３の発光素子８２－Ｒが時分割的に点灯し、それぞれの期間に光学センサ１０が検出を行う。そして、画像生成回路７６は、各期間で取得した分割画像ＩＭを合成することで、発光素子８２－Ｒに対応する全体画像ＩＭＡを生成する。

【0126】

次に、発光素子８２－Ｇについて、発光素子８２－１の発光素子８２－Ｇ、発光素子８２－２の発光素子８２－Ｇ及び発光素子８２－３の発光素子８２－Ｇが時分割的に点灯し、それぞれの期間に光学センサ１０が検出を行う。そして、画像生成回路７６は、各期間で取得した分割画像ＩＭを合成することで、発光素子８２－Ｇに対応する全体画像ＩＭＡを生成する。

【0127】

次に、発光素子８２－Ｂについて、発光素子８２－１の発光素子８２－Ｂ、発光素子８２－２の発光素子８２－Ｂ及び発光素子８２－３の発光素子８２－Ｂが時分割的に点灯し、それぞれの期間に光学センサ１０が検出を行う。そして、画像生成回路７６は、各期間で取得した分割画像ＩＭを合成することで、発光素子８２－Ｂに対応する全体画像ＩＭＡを生成する。

【0128】

画像生成回路７６は、発光素子８２－Ｒ、８２－Ｇ、８２－Ｂの各々に対応する全体画像ＩＭＡを合成することで、カラー画像を生成する。

【0129】

なお、発光素子８２－Ｒ、８２－Ｇ、８２－Ｂの各々の点灯期間の順番、及び、発光素子８２－１、８２－２、８２－３の各々の点灯期間の順番はどのような組み合わせであってもよい。

【0130】

以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。上述した各実施形態及び各変形例の要旨を逸脱しない範囲で、構成要素の種々の省略、置換及び変更のうち少なくとも１つを行うことができる。

【符号の説明】

【0131】

１ 検出装置
２ アレイ基板
３ センサ画素
１０ 光学センサ
１１ 検出制御回路
１２ 発光素子制御回路
２１ 基板
３０ フォトダイオード
７０ ホストＩＣ
７１ センサ値記憶回路
７２ 分割画像生成回路
７３ 記憶回路
７６ 画像生成回路
７９ 画像処理回路
８０ 光源装置
８１ 光源基板
８２、８２－１、８２－２、８２－３、８２－４ 発光素子
１００ 被検出体
１０１ 搭載基板
１０２ 培地
１０３ カバー部材
ＤＡ、ＤＡ１、ＤＡ２、ＤＡ３ 担当領域
ＩＡ、ＩＡ１、ＩＡ２、ＩＡ３、ＩＡ４ 照射領域
ＩＭ、ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３、ＩＭ４ 分割画像
ＩＭ１ａ、ＩＭ２ａ、ＩＭ３ａ、ＩＭ４ａ 画像処理後の分割画像
ＩＭＡ、ＩＭＢ 全体画像
ＩＭＣ 輝度傾斜データ
ＩＭＤ 補正後の分割画像
ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３、ＰＡ４ 投影領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】