特開 2025-97076 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】P2025097076

(43)【公開日】2025-06-30

(54)【発明の名称】検出装置

(51)【国際特許分類】

   C12M 1/34 20060101AFI20250623BHJP

【ＦＩ】

C12M1/34 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023213143

(22)【出願日】2023-12-18

(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】伊藤 薫

(72)【発明者】

【氏名】藤沢 晃彦

(72)【発明者】

【氏名】安部 大智

【テーマコード（参考）】

4B029

【Ｆターム（参考）】

4B029AA07

4B029BB01

4B029FA11

4B029FA12

4B029GB06

(57)【要約】

【課題】センシングの精度の低下を抑制できる検出装置を提供する。
【解決手段】検出装置は、複数の光センサが二次元的に配置された検出領域を有するセンサパネルと、光を発する光源と、検出領域と光源との間に被検出体を介在させるよう被検出体を設置可能に設けられた部材と、複数の光センサの出力に基づいた処理を行う制御回路と、を備え、部材は、被検出体が設置される透光領域と、透光領域の外周側に設けられた遮光領域と、を有し、検出領域は、透光領域及び遮光領域の両方と重なるよう配置され、制御回路は、透光領域と重なる光センサの出力と遮光領域と重なる光センサの出力との差分を得る。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の光センサが二次元的に配置された検出領域を有するセンサパネルと、
光を発する光源と、
前記検出領域と前記光源との間に被検出体を介在させるよう前記被検出体を設置可能に設けられた部材と、
複数の前記光センサの出力に基づいた処理を行う制御回路と、を備え、
前記部材は、前記被検出体が設置される透光領域と、前記透光領域の外周側に設けられた遮光領域と、を有し、
前記検出領域は、前記透光領域及び前記遮光領域の両方と重なるよう配置され、
前記制御回路は、前記透光領域と重なる前記光センサの出力と前記遮光領域と重なる前記光センサの出力との差分を得る、
検出装置。

【請求項2】

前記光センサはフォトダイオードを有する、
請求項１に記載の検出装置。

【請求項3】

前記検出領域は、
複数の前記光センサが行列状に配置され、
複数の部分領域を有し、
前記制御回路は、前記透光領域と重なる前記光センサの出力と前記遮光領域と重なる前記光センサの出力との差分を前記部分領域毎に得る、
請求項１又は２に記載の検出装置。

【請求項4】

前記検出領域は、複数の前記光センサが行列状に配置され、
前記制御回路は、前記透光領域と重なる前記光センサの出力と前記遮光領域と重なる前記光センサの出力との差分を前記光センサの行毎に得る、
請求項１又は２に記載の検出装置。

【請求項5】

前記透光領域と前記遮光領域との間の境界領域と重なる前記光センサの出力は前記差分を得るのに用いられない、
請求項１又は２に記載の検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

生物組織や微生物を培養対象とした培養環境の状態を光学センサで検出可能にした検出装置が知られている（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－８７００５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のような検出装置による培養環境のセンシングは、培養対象の培養進行に伴って光学センサで検出される光の明るさが減少する傾向が現れることに基づいている。このため、外部のノイズ等によって光学センサの出力に誤差が生じると、センシングの精度が低下する。このようなセンシングの精度の低下を抑制できる検出装置が求められていた。

【0005】

本開示は、上記の課題に鑑みてなされたもので、センシングの精度の低下を抑制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】

本開示の一態様による検出装置は、複数の光センサが二次元的に配置された検出領域を有するセンサパネルと、光を発する光源と、前記検出領域と前記光源との間に被検出体を介在させるよう前記被検出体を設置可能に設けられた部材と、複数の前記光センサの出力に基づいた処理を行う制御回路と、を備え、前記部材は、前記被検出体が設置される透光領域と、前記透光領域の外周側に設けられた遮光領域と、を有し、前記検出領域は、前記透光領域及び前記遮光領域の両方と重なるよう配置され、前記制御回路は、前記透光領域と重なる前記光センサの出力と前記遮光領域と重なる前記光センサの出力との差分を得る。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、検出装置の主要構成を示す図である。

【図2】図２は、検出領域及び配線領域の構成例を示す図である。

【図3】図３は、光センサの回路構成を示す回路図である。

【図4】図４は、検出システムの構成例を模式的に示す模式図である。

【図5】図５は、１つの検出装置と外部の構成との関係を示す概略図である。

【図6】図６は、検出装置の主要構成と被検出体との位置関係を示す概略図である。

【図7】図７は、センサパネルからの光が照射される対象を平面視点で示す概略図である。

【図8】図８は、検出領域の出力と、被検出体上に形成された培地におけるコロニーの成長を伴う時間経過と、の関係の一例を示す概略的なグラフである。

【図9】図９は、透光領域と遮光領域との区別に係る仕組みを示す概略図である。

【図10】図１０は、検出装置で行われる処理の流れを示すフローチャートである。

【図11】図１１は、検出領域のブロック数及びマルチプレクサの入力数について、一例を示す概略図である。

【図12】図１２は、ブロックとマルチプレクサの入力との組み合わせによる個別検出フローの一例を示す図である。

【図13】図１３は、図１２に示すフローの実行過程でノイズＮＳが生じた場合を示す図である。

【図14】図１４は、変形例１の検出装置で行われる処理の流れを示すフローチャートである。

【図15】図１５は、変形例２の検出装置で行われる処理の流れを示すフローチャートである。

【図16】図１６は、光源２２の構成例を示す概略図である。

【図17】図１７は、図３とは一部構成が異なる光センサを示す回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下に、本開示の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。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】

図１は、検出装置１の主要構成を示す図である。検出装置１は、センサパネル１０と、光源パネル２０と、制御回路３０と、を備える。検出装置１のセンサパネル１０と光源パネル２０とは制御回路３０に接続される。

【0010】

センサパネル１０は、基板１１上に検出領域ＳＡ（図２参照）が設けられている。また、基板１１上には、リセット回路１３、走査回路１４及び配線領域ＶＡが実装されている。検出領域ＳＡ上の構成、リセット回路１３及び走査回路１４は、配線領域ＶＡを介して検出回路１５と接続されている。

【0011】

光源パネル２０は、検出領域ＳＡに光を照射する発光領域ＬＡを有する。光源パネル２０は、基板２１上に光源２２が設けられている。光源２２は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）のような発光素子を有し、発光領域ＬＡ内に配置される。図１に示す例では、複数の光源２２が、基板２１上にマトリクス状に配置されている。

【0012】

光源パネル２０には、光源駆動回路２３が設けられている。光源駆動回路２３は、制御回路３０の制御下で、複数の光源２２の各々の点灯の有無及び点灯時の輝度制御を行う。複数の光源２２は、個別に発光制御可能に設けられてもよいし、一括で発光するよう設けられてもよい。

【0013】

制御回路３０は、検出装置１の動作に関する各種の処理を行う。具体的には、制御回路３０は、例えばＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）のように、複数の機能を実装可能な回路である。制御回路３０は、配線部１９を介して検出回路１５と接続され、検出回路１５からの出力を得る。また、制御回路３０は、配線部２９を介して光源駆動回路２３と接続され、光源２２の点灯パターンの決定等、光源２２の点灯に関する処理を行う。

【0014】

また、制御回路３０は、差分値の算出と、当該差分値に基づいた判定処理と、を行う。係る差分値の算出及び判定処理については後述する。

【0015】

なお、図示しないが、検出装置１には、検出回路１５を介して伝送される光センサＷＡ（図２参照）からの出力を制御回路３０による演算処理で取り扱えるようにするアナログ／デジタル変換回路、制御回路３０の演算処理で生じるデジタル信号をセンサパネル１０及び光源パネル２０の動作制御に利用可能とするためのデジタル／アナログ変換回路等を具備する。これらの回路は、例えば一部又は全部が制御回路３０に含まれていてもよいし、配線部１９、配線部２９として設けられたフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）に実装された回路が奏する機能であってもよいし、他の方法で検出装置１に実装されてもよい。

【0016】

図２は、検出領域ＳＡ及び配線領域ＶＡの構成例を示す図である。検出領域ＳＡには複数の光センサＷＡ（図３）が設けられている。実施形態では、図２に示すように、複数の光センサＷＡが第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに沿って行列状に配置されている。第１方向Ｄｘと第２方向Ｄｙとは直交する。また、以下の説明で第３方向Ｄｚと記載した場合、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに直交する方向をさす。

【0017】

リセット回路１３は、リセット信号伝送線５１，５２，・・・，５ｎと接続されている。以下、リセット信号伝送線５と記載した場合、リセット信号伝送線５１，５２，・・・，５ｎのいずれかをさす。リセット信号伝送線５は、第１方向Ｄｘに沿う配線である。図２に示す例では、ｎ本のリセット信号伝送線５が、第２方向Ｄｙに並ぶ。ｎは、２以上の自然数である。係るｎ本のリセット信号伝送線５は、第１方向Ｄｘの一端側で、リセット回路１３と接続されている。

【0018】

走査回路１４は、走査線６１，６２，・・・，６ｎと接続されている。以下、走査線６と記載した場合、走査線６１，６２，・・・，６ｎのいずれかをさす。走査線６は、第１方向Ｄｘに沿う配線である。図２に示す例では、ｎ本の走査線６が、第２方向Ｄｙに並ぶ。係るｎ本の走査線６は、第１方向Ｄｘの他端側で、走査回路１４と接続されている。

【0019】

図２に示すように、リセット信号伝送線５と走査線６とは、検出領域ＳＡ内で第２方向Ｄｙに交互に並ぶ。なお、図１及び図２で例示するリセット回路１３と走査回路１４は、検出領域ＳＡを挟んで対向する位置に配置されているが、リセット回路１３と走査回路１４のレイアウトはこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。

【0020】

また、検出領域ＳＡ内には、信号線７１，７２，・・・，７ｍが設けられている。以下、信号線７と記載した場合、信号線７１，７２，・・・，７ｍのいずれかをさす。信号線７は、第２方向Ｄｙに沿う配線である。

【0021】

図２に示す例では、ｍ本の信号線７が、第１方向Ｄｘに並ぶ。ｍは、２以上の自然数である。係るｍ本の信号線７はそれぞれ、第２方向Ｄｙの一端側で、マルチプレクサ４０が有する複数のスイッチのいずれか（例えば、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、スイッチＳＷ３又はスイッチＳＷ４）と接続されている。

【0022】

マルチプレクサ４０は、配線領域ＶＡ内に設けられる。マルチプレクサ４０は、複数のスイッチを有する。図２に示す例では、当該複数のスイッチとして、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４が示されている。１つのマルチプレクサ４０が有する複数のスイッチは、それぞれ異なるタイミングでＯＮ（導通状態）になる。１つのマルチプレクサ４０が有する複数のスイッチのうち、１つのスイッチがＯＮ（導通状態）である期間、他のスイッチはＯＦＦ（非導通状態）である。マルチプレクサ４０の数は、信号線７の数（ｍ）に応じる。スイッチの数をｐとすると、マルチプレクサ４０の数は、ｍ／ｐあれば足りる。マルチプレクサ４０が複数ある場合、複数のマルチプレクサ４０はそれぞれ、個別の配線４０１，４０２，・・・，４０ｐを介して検出回路１５と接続される。

【0023】

なお、マルチプレクサ４０を介した信号線７と検出回路１５との接続はあくまで一例であってこれに限られるものでなく、配線領域ＶＡ内で信号線７を個別に検出回路１５と直結させてもよい。配線領域ＶＡ内で、リセット回路１３は、配線１３１を介して検出回路１５と接続される。配線領域ＶＡ内で、走査回路１４は、配線１４１を介して検出回路１５と接続される。

【0024】

検出回路１５は、光センサＷＡに設けられるＰＤ８２（図３参照）による光の検出に係り、リセット回路１３及び走査回路１４の動作タイミングを制御する。また、検出回路１５には、光センサＷＡからの出力が入力される。検出回路１５は、光センサＷＡから入力された信号を制御回路３０に解釈可能なデータに変換して制御回路３０に出力する。なお、実施形態の検出回路１５は、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）である。

【0025】

図３は、光センサＷＡの回路構成を示す回路図である。なお、図３における第１方向Ｄｘ、第２方向Ｄｙは、リセット信号伝送線５、走査線６、信号線７の方向と対応しているに過ぎず、光センサＷＡ内の回路構成の相対的位置関係を厳密に示すものでない。

【0026】

図３に示すように、光センサＷＡ内には、スイッチング素子８１、ＰＤ８２、トランジスタ素子８３及びスイッチング素子８５が設けられている。ＰＤ８２は、フォトダイオード（ＰＤ：ＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ）である。スイッチング素子８１，８５及びトランジスタ素子は、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。

【0027】

スイッチング素子８１のゲートは、リセット信号伝送線５と接続される。スイッチング素子８１のソース又はドレインの一方には、リセット電位ＶＲｅｓｅｔが与えられている。スイッチング素子８１のソース又はドレインの他方には、ＰＤ８２のカソード及びトランジスタ素子８３のゲートが接続されている。以下、接続部ＣＰと記載した場合、当該他方、ＰＤ８２のカソード及びトランジスタ素子８３のゲートが接続されている箇所をさす。また、ＰＤ８２のアノード側からは基準電位ＶＣＯＭが与えられている。リセット電位ＶＲｅｓｅｔと基準電位ＶＣＯＭとの電位差は予め定められているが、リセット電位ＶＲｅｓｅｔ及び基準電位ＶＣＯＭの電位は可変であってよい。尚、リセット電位ＶＲｅｓｅｔは、基準電位ＶＣＯＭよりも高い電位である。

【0028】

ソースフォロアとして機能するトランジスタ素子８３のドレインには、出力源電位ＶＰＰ２が与えられている。トランジスタ素子８３のソースには、スイッチング素子８５のソース又はドレインの一方が接続されている。スイッチング素子８５のソース又はドレインの他方は、信号線７と接続されている。スイッチング素子８５のゲートは、走査線６と接続されている。

【0029】

リセット電位ＶＲｅｓｅｔ及び基準電位ＶＣＯＭならびに出力源電位ＶＰＰ２は、例えば検出回路１５に接続された図示しない電源回路を介して供給される電力に基づいて、検出回路１５が光センサＷＡへ供給するが、これに限られるものでなく、適宜変更可能である。

【0030】

出力源電位ＶＰＰ２は、予め定められている。また、トランジスタ素子８３のソース側の電位は、ＰＤ８２の出力電位からトランジスタ素子８３のゲート－ソース間の電圧（Ｖｔｈ）分下がった電位となる。この場合、トランジスタ素子８３のソース側の電位は、リセット電位ＶＲｅｓｅｔ及び基準電位ＶＣＯＭの電位と、に応じる。ＰＤ８２の出力の電位は、露光期間中にＰＤ８２が検出する光に応じてＰＤ８２が生じさせる光起電力に応じる。

【0031】

走査線６を介して走査回路１４から与えられる信号によってスイッチング素子８５のゲートがＯＮになると、スイッチング素子８５のソース－ドレイン間が導通状態になる。これによって、トランジスタ素子８３を介してスイッチング素子８５へ伝送される信号（電位）が、スイッチング素子８５を通じて信号線７へ伝送される。このようにして、光センサＷＡからの出力が生じる。以後、走査信号と記載した場合、走査線６を介して走査回路１４から与えられる信号（電位）をさす。走査回路１４は、走査信号を出力する回路である。

【0032】

ある１つの光センサＷＡに設けられた１つのＰＤ８２の出力は、予め定められた露光期間内に当該ＰＤ８２が検出した光の強さに応じる。ＰＤ８２の出力は、リセット信号伝送線５を介してリセット回路１３から与えられる信号に応じてリセットされる。当該信号によってスイッチング素子８１のゲートがＯＮになると、スイッチング素子８１のソース－ドレイン間が導通状態になる。これによって、接続部ＣＰの電位が、リセット電位ＶＲｅｓｅｔにリセットされる。

【0033】

図４は、検出装置１を含む構成として設けられる検出システム１００の構成例を模式的に示す模式図である。図４に示すように、検出システム１００は、複数の検出装置１と、ホストＩＣ７０と、接続回路１２５と、を有する。複数の検出装置１は、接続回路１２５を介して、共通のホストＩＣ７０と電気的に接続される。

【0034】

図４に示すインキュベータ１２０は、扉を閉じた状態で、被検出体ＳＵＢの培養に適した環境（温度、湿度等）に維持される。複数の検出装置１はインキュベータ１２０の内部に配置され、後述するスキャン処理（図１０等参照）を実行する。

【0035】

図５は、１つの検出装置１と外部の構成との関係を示す概略図である。図５に示すように、検出装置１と接続回路１２５との接続は、制御回路３０と接続回路１２５との接続による。また、図５に示すように、センサパネル１０と光源パネル２０とは対向する。また、センサパネル１０と光源パネル２０との間には、被検出体ＳＵＢを配置可能な間隙が設けられている。

【0036】

被検出体ＳＵＢは、透光性を有する部材からなり、上面側に培地が形成されている。当該培地は、コロニーが培養可能な培地である。以下、単にコロニーと記載した場合、被検出体ＳＵＢに形成された培地で培養した生物組織や微生物によるコロニーをさすものとする。より具体的には、被検出体ＳＵＢは、例えばガラス製のペトリ皿であるが、これに限られるものでなく、同様に機能する他の構成であってもよい。また、被検出体ＳＵＢに形成される培地は、完全な遮光性を発揮するものでなく、コロニーの有無及びコロニーの厚みに応じて透光の度合いが変化する程度の透光性を示す。

【0037】

図６は、検出装置１の主要構成と被検出体ＳＵＢとの位置関係を示す概略図である。センサパネル１０と光源パネル２０との間に被検出体ＳＵＢが配置される場合、図６に示すように、被検出体ＳＵＢは、設置部材６０に載置される。設置部材６０は、検出領域ＳＡと光源パネル２０との間に被検出体ＳＵＢを介在させるよう被検出体ＳＵＢを設置可能に設けられた部材として機能する。

【0038】

図７は、センサパネル１０からの光が照射される対象を平面視点で示す概略図である。平面視点とは、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙが沿う平面を正面視する視点をさす。設置部材６０は、被検出体ＳＵＢが載置される透光部ＴＨＡが透光性を有する部材からなり、平面視点で透光部ＴＨＡの外周側に位置する遮光部ＳＨＡが遮光性を有する部材からなる構成である。具体例を挙げると、透光部ＴＨＡはガラス又は無色の樹脂からなり、遮光部ＳＨＡは黒色の樹脂からなる。図７では、透光部ＴＨＡの外縁を縁ＥＤとして示している。すなわち、縁ＥＤを境として、内側が透光部ＴＨＡであり、外側が遮光部ＳＨＡである。透光部ＴＨＡは、少なくとも一部が透光領域として機能する。遮光部ＳＨＡは、少なくとも一部が遮光領域として機能する。

【0039】

例えば、図７に示すコロニーＳＣのような形状及び大きさのコロニーが被検出体ＳＵＢの培地で生じた場合、被検出体ＳＵＢの培地が形成されている領域のうちコロニーＳＣの透光性は、コロニーＳＣ以外の領域に比して透光性が下がる。

【0040】

図６に示すように、設置部材６０は、センサパネル１０と光源パネル２０との間で被検出体ＳＵＢを載置可能に設けられる。光源パネル２０は、基板２１の設置部材６０側に光源２２が配置されている。光源２２は、設置部材６０側に向かって光を照射するよう設けられる。また、センサパネル１０の基板１１は、検出領域ＳＡ（図１、図２参照）が設置部材６０側に向くよう設けられている。検出領域ＳＡ内の光センサＷＡ（図２、図３参照）は、光源２２から発せられ、透光部ＴＨＡ、被検出体ＳＵＢ、被検出体ＳＵＢに形成された培地等を通って光センサＷＡに到達した光に応じた出力を生じる。従って、実施形態では、複数の光センサＷＡの各々の出力は、平面視点で各光センサＷＡが重なる地点で生じているコロニーの有無及びコロニーの厚みに基づいた出力を生じる。

【0041】

なお、複数の光センサＷＡのうち平面視点で設置部材６０の遮光部ＳＨＡと重なる光センサＷＡと対向する位置の光源２２からの光は、遮光部ＳＨＡによって遮光される。従って、当該光センサＷＡの出力は、実質的に光を検出しない状態の出力（最低出力）を生じる。言い換えれば、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに沿って二次元的に配置されている複数の光センサＷＡを有する検出領域ＳＡは、平面視点において、一部で透光部ＴＨＡと重なり、他の一部で遮光部ＳＨＡと重なる。このように、平面視点で、検出領域ＳＡは、透光領域（透光部ＴＨＡ）と遮光領域（遮光部ＳＨＡ）の両方をカバーしている。

【0042】

なお、複数の光センサＷＡの各々の出力は、配線部１９を介して制御回路３０へ伝送される。図６では、制御回路３０（図１参照）が実装された基板３１が配線部１９及び配線部２９と接続されていることを概略的に図示している。配線部２９は、制御回路３０と光源パネル２０とを接続する。配線部１９及び配線部２９は、例えばＦＰＣであるが、これに限られるものでなく、同様に機能する他の構成であってもよい。また、図６で概略的に示す検出回路１５の配置はあくまで例示であり、配線部１９と検出回路１５との関係をこれに限定するものでない。また、図５に示す制御回路３０は、例えば図６に示す基板３１に形成された制御回路３０を概略的に示すものであり、センサパネル１０及び光源パネル２０に対する制御回路３０の相対的な大きさや形状を示すものでない。

【0043】

以上、検出領域ＳＡに設けられた複数の光センサＷＡによる光の検出の前提となる構成について、図１から図７を参照して説明した。以下、検出領域ＳＡの出力と記載した場合、検出領域ＳＡに設けられた複数の光センサＷＡによる光の検出に応じた出力をさす。次に、検出領域ＳＡの出力について、図８を参照して説明する。

【0044】

図８は、検出領域ＳＡの出力と、被検出体ＳＵＢ上に形成された培地におけるコロニーの成長を伴う時間経過と、の関係の一例を示す概略的なグラフである。図８及び後述する図９に示すグラフの縦軸が示す「Ｒａｗｄａｔａ」は、検出領域ＳＡの出力を示す。図８及び図９に示すグラフの横軸は、時間を示す。

【0045】

上述したように、複数の光センサＷＡのうち平面視点で設置部材６０の遮光部ＳＨＡと重なる光センサＷＡは、実質的に光を検出しない状態の出力（最低出力）を生じる。図８では、係る最低出力を遮光領域出力ＧＲＢのグラフとして示している。なお、実施形態では、光センサＷＡは、最低出力であっても、電源ＯＦＦ時の状態（無出力）よりも有意に高いレベルの出力を示す。図８では、無出力に対する最低出力のレベルの高さをレベルＤ１で示している。

【0046】

一方、平面視点で透光部ＴＨＡ（図７参照）及び被検出体ＳＵＢと重なる光センサＷＡは、係る最低出力よりも有意に高い出力を生じる。図８では、平面視点で透光部ＴＨＡ（図７参照）及び被検出体ＳＵＢと重なる光センサＷＡによる出力を透光領域出力ＧＲＡのグラフとして示している。

【0047】

被検出体ＳＵＢに形成された培地では、時間の経過に応じてコロニーが生じることがある。また、生じたコロニーは、時間の経過に応じて面積が拡大する等、培養の進行度合いに応じた変化を示す。図８のグラフは、このようなコロニーの発生及び拡大を伴う培養が時間の経過に伴って進行する場合のグラフである。従って、タイミングＴ２を例外として、透光領域出力ＧＲＡが示す出力は、時間の経過に伴い低下している。これは、コロニーがセンサパネル１０から光源パネル２０に向かう光を遮る働きが、コロニーの発生及び拡大に伴ってより顕著になるからである。

【0048】

意図しないノイズがセンサパネル１０に影響を与えない限り、遮光領域出力ＧＲＢで示される光センサＷＡの出力は時間の経過に関わらず一定であり、透光領域出力ＧＲＡで示される光センサＷＡの出力は、時間の経過に伴って生じたコロニーの培養の進行度合いに応じて低下する。一方、意図しないノイズが光センサＷＡの出力に影響を与える可能性をゼロにすることは困難である。図８では、意図しないノイズがタイミングＴ２で生じた場合を示している。タイミングＴ２では、意図しないノイズによって全ての光センサＷＡの出力が一律に上昇してしまっている。このため、遮光領域出力ＧＲＢは、タイミングＴ２以外の時点における出力がレベルＤ１であるのに対し、タイミングＴ２における出力がレベルＤ１よりも有意に高いレベルＤ２になっている。また、透光領域出力ＧＲＡも、タイミングＴ２における出力がその前後の時点の出力よりも有意に高くなっている。

【0049】

仮に、透光領域出力ＧＲＡの出力をそのままコロニーの培養の進行度合いを示す出力として扱った場合、タイミングＴ２のように、意図しないノイズの影響を受けることで、出力がコロニーの培養の進行度合いを正確に示さなくなることがある。そこで、実施形態では、意図しないノイズの影響を抑制する仕組みが採用されている。

【0050】

具体的には、実施形態では、複数の光センサＷＡのうち平面視点で透光部ＴＨＡ（図７参照）及び被検出体ＳＵＢと重なる光センサＷＡの出力レベルを示す値から、複数の光センサＷＡのうち平面視点で設置部材６０の遮光部ＳＨＡと重なる光センサＷＡの出力レベルを示す値を差し引いた差分値を算出する処理が行われる。係る差分値の算出は、透光部ＴＨＡと重なる光センサＷＡの出力と遮光部ＳＨＡと重なる光センサＷＡの出力との差分を得ることに相当する。図８では、係る差分値に対応した出力を差分出力ＧＲＣのグラフとして示している。

【0051】

例えば、図８のタイミングＴ１における透光領域出力ＧＲＡの出力レベルはレベルＡＲ１である。また、図８のタイミングＴ１における遮光領域出力ＧＲＢの出力レベルはレベルＢＲ１である。レベルＢＲ１は、上述した無出力を基準として、レベルＤ１だけ高い出力レベルである。従って、レベルＡＲ１からレベルＢＲ１を差し引いたレベルＡＣ１が、タイミングＴ１の出力として扱われる。図８において、レベルＡＲ１からレベルＡＣ１へ出力レベルを低下させる方向の変化を示す低下幅Ｃ１の大きさは、レベルＤ１に対応する。また、図８のタイミングＴ２における透光領域出力ＧＲＡの出力レベルはレベルＡＲ２である。また、図８のタイミングＴ２における遮光領域出力ＧＲＢの出力レベルはレベルＢＲ２である。レベルＢＲ２は、上述した無出力を基準として、レベルＤ２だけ高い出力レベルである。レベルＤ２は、無出力との差がレベルＤ１に比して有意に大きい。タイミングＴ２の出力として扱われるのは、レベルＡＲ２からレベルＢＲ２を差し引いたレベルＡＣ２になる。図８において、レベルＡＲ２からレベルＡＣ２へ出力レベルを低下させる方向の変化を示す低下幅Ｃ２の大きさは、レベルＤ２に対応する。

【0052】

図８では、意図しないノイズが生じた影響を受けて、透光領域出力ＧＲＡがタイミングＴ２でタイミングＴ２前後よりも有意に高い出力レベルを示しており、コロニーの培養の進行度合いを正確に反映していない。一方、上述したレベルＡＣ１及びレベルＡＣ２を含む差分出力ＧＲＣは、時間の経過に応じて出力レベルが徐々に低下する変化を示している。このような差分出力ＧＲＣは、時間の経過に応じたコロニーの培養の進行度合いをより正確に反映しているといえる。以上のように、差分値を算出する処理によって、光センサＷＡによる光の検出結果とコロニーの培養の進行度合いとの対応の精度をより高めることができる。係る差分値を算出する制御回路３０は、複数の光センサＷＡの出力に基づいた処理を行う制御回路として機能する。

【0053】

また、実施形態では、差分値に基づいて「被検出体ＳＵＢに形成された培地に発生したコロニーが検出された」とみなすかの判定処理が行われる。具体例を挙げると、差分値と閾値との比較結果に基づいて、コロニーが検出されたか否かの判定が行われる。図８に示す例では、閾値に対応した出力レベルとして閾値ＴＨが図示されている。差分出力ＧＲＣが閾値ＴＨ以下になった場合、コロニーが検出されたものとして判定される。差分出力ＧＲＣが閾値ＴＨを超えている場合、コロニーはまだ検出されていないものとして判定される。

【0054】

以上、検出領域ＳＡの出力、検出領域ＳＡの出力に対応した差分値の算出及び判定処理について説明した。ここで、差分値の算出に際して、平面視点で透光部ＴＨＡ（図７参照）及び被検出体ＳＵＢと重なる光センサＷＡ及び平面視点で設置部材６０の遮光部ＳＨＡと重なる光センサＷＡの特定が要求される。

【0055】

ここで、平面視点で透光部ＴＨＡ（図７参照）及び被検出体ＳＵＢが存在する領域は、コロニーの培養の進行度合いに応じて透光の度合いが変化する透光領域とみなせる。また、平面視点で設置部材６０の遮光部ＳＨＡが存在する領域は、光が遮蔽される遮光領域とみなせる。従って、平面視点で透光部ＴＨＡ（図７参照）及び被検出体ＳＵＢと重なる光センサＷＡは、原則として透光領域に設けられた光センサＷＡとみなせる。また、平面視点で設置部材６０の遮光部ＳＨＡと重なる光センサＷＡは、原則として遮光領域に設けられた光センサＷＡとみなせる。ただし、後述する境界領域ＳＷＡと重なる光センサＷＡについてはこの原則にあてはまらない。

【0056】

実施形態では、透光領域に設けられた光センサＷＡと遮光領域に設けられた光センサＷＡの特定処理が行われる。なお、係る特定処理が行われる時点では、設置部材６０に被検出体ＳＵＢが載置されていないものとする。すなわち、被検出体ＳＵＢは、係る特定処理の時点ではセンサパネル１０と光源パネル２０との間に介在しない。それ以外の点では、係る特定処理のために行われる光の照射及びセンサパネル１０による光の検出は、図５及び図６を参照して説明したセンサパネル１０、光源パネル２０、設置部材６０の位置関係を反映する。

【0057】

図９は、透光領域と遮光領域との区別に係る仕組みを示す概略図である。なお、図９では、設置部材６０の第１基準線ＦＡ１における第１方向Ｄｘの透光の度合いを、検出領域ＳＡの出力の高低を示すＲａｗｄａｔａのグラフで表している。

【0058】

上述したように、透光部ＴＨＡは透光性を有し、遮光部ＳＨＡは遮光性を有する。従って、第１基準線ＦＡ１において透光部ＴＨＡと重なる高出力領域ＡＲでは、検出領域ＳＡの出力が最高出力ＭＡＸ又は最高出力ＭＡＸとほぼ同等になっている。また、第１基準線ＦＡ１において遮光部ＳＨＡと重なる低出力領域ＢＲでは、検出領域ＳＡの出力が最低出力ＭＩＮ又は最低出力ＭＩＮとほぼ同等になっている。最高出力ＭＡＸは、最も高い出力を示した光センサＷＡの出力である。

【0059】

最低出力ＭＩＮは、最も低い出力を示した光センサＷＡの出力である。実施形態では、最高出力ＭＡＸ及び最低出力ＭＩＮを得る根拠となる光センサＷＡの集合は、検出領域ＳＡ全体に設けられた複数の光センサＷＡであるが、後述する変形例では、部分領域単位又はセンサ行単位になる。

【0060】

一方、縁ＥＤ付近では、透光部ＴＨＡ側ほど検出領域ＳＡの出力が高く、遮光部ＳＨＡ側ほど検出領域ＳＡの出力が低くなっているものの、第１方向Ｄｘの位置によって検出領域ＳＡの出力に高低差が生じている。また、縁ＥＤ付近では、透光部ＴＨＡ側でも最高出力ＭＡＸと同等といえるほどには検出領域ＳＡの出力が高くなく、遮光部ＳＨＡ側でも最低出力ＭＩＮと同等といえるほどには検出領域ＳＡの出力が低くない傾向がある。

【0061】

実施形態では、最高出力ＭＡＸと最低出力ＭＩＮを基準とした第１閾値ＴＨ１に基づいて、透光領域に設けられているとみなされる光センサＷＡが特定される。具体的には、第１閾値ＴＨ１は、最高出力ＭＡＸを１００％の出力とし、最低出力ＭＩＮを０％の出力とみなした場合の第１割合（例えば、９５％）の出力に対応する。実施形態では、検出領域ＳＡに配置された複数の光センサＷＡのうち、出力が第１閾値ＴＨ１以上である光センサＷＡが、透光領域に設けられている光センサＷＡであると特定される。従って、図９に示す例の場合、高出力領域ＡＲ内の光センサＷＡが、透光領域に設けられている光センサＷＡであると特定される。従って、図９に示す高出力領域ＡＲ内の光センサＷＡの出力は、図８を参照して説明した透光領域出力ＧＲＡに反映される。

【0062】

また、実施形態では、最高出力ＭＡＸと最低出力ＭＩＮを基準とした第２閾値ＴＨ２に基づいて、遮光領域に設けられているとみなされる光センサＷＡが特定される。第２閾値ＴＨ２は、第１閾値ＴＨ１より低い出力に対応する。具体的には、第２閾値ＴＨ２は、最高出力ＭＡＸを１００％の出力とし、最低出力ＭＩＮを０％の出力とみなした場合の第２割合（例えば、５％）の出力に対応する。実施形態では、検出領域ＳＡに配置された複数の光センサＷＡのうち、出力が第２閾値ＴＨ２以下である光センサＷＡが、遮光領域に設けられている光センサＷＡであると特定される。従って、図９に示す例の場合、低出力領域ＢＲ内の光センサＷＡが、遮光領域に設けられている光センサＷＡであると特定される。従って、図９に示す低出力領域ＢＲ内の光センサＷＡの出力は、図８を参照して説明した遮光領域出力ＧＲＢに反映される。

【0063】

また、実施形態では、第１閾値ＴＨ１未満であり、第２閾値ＴＨ２を超える出力の光センサＷＡは、境界領域ＳＷＡの光センサＷＡとみなされる。境界領域ＳＷＡの光センサＷＡとは、平面視点で縁ＥＤと重なるか、縁ＥＤ付近に配置されている光センサＷＡであり、透光領域又は遮光領域のいずれに設けられているかを出力に基づいて明確に判定することが困難な光センサＷＡをさす。境界領域ＳＷＡの光センサＷＡの出力は、差分値の算出に利用されない。すなわち、境界領域ＳＷＡの光センサＷＡの出力は、図８を参照して説明した透光領域出力ＧＲＡにも遮光領域出力ＧＲＢにも反映されない。従って、透光領域と遮光領域との間の境界領域ＳＷＡと重なる光センサＷＡの出力は、差分を得るのに用いられない。

【0064】

なお、高出力領域ＡＲのように出力が第１閾値ＴＨ１以上になる光センサＷＡの第１方向Ｄｘの配置及び低出力領域ＢＲのように出力が第２閾値ＴＨ２以下になる光センサＷＡの第１方向Ｄｘの配置は、第２方向Ｄｙの位置によって異なる。例えば、第１基準線ＦＡ１に比して第２方向Ｄｙの端部側寄りの第２基準線ＦＡ２と重なる第２方向Ｄｙの位置では、出力が第１閾値ＴＨ１以上になる光センサＷＡが第１方向Ｄｘのより中心寄りに縮小し、出力が第２閾値ＴＨ２以下になる光センサＷＡが第１方向Ｄｘのより中心寄り側に拡大する。また、第１方向Ｄｘ全体が遮光部ＳＨＡである第３基準線ＦＡ３と重なる第２方向Ｄｙの位置では、どの光センサＷＡも出力が第２閾値ＴＨ２以下になる。

【0065】

透光領域に設けられた光センサＷＡと遮光領域に設けられた光センサＷＡの特定処理は、設置部材６０に被検出体ＳＵＢが載置される前、すなわち、差分値に基づいたコロニーの検出に係る各種の工程の開始前に行われる。また、実施形態では、上述した差分値の算出処理、判定処理及び係る特定処理が制御回路３０によって行われるが、検出装置１に含まれる他の構成によって行われてもよいし、検出装置１と接続された外部の情報処理装置によって行われてもよい。その場合、係る情報処理装置は、図１に示す検出装置１の構成を含む検出装置全体の一部とみなされる。

【0066】

実施形態では、検出領域ＳＡに設けられた複数の光センサＷＡの出力は、透光領域に設けられた光センサＷＡの出力と、遮光領域に設けられた光センサＷＡの出力と、に分類される。透光領域に設けられた光センサＷＡの出力及び遮光領域に設けられた光センサＷＡの出力は個別に平均化される。

【0067】

具体的には、透光領域に設けられた光センサＷＡの出力が足しあわされて透光領域に設けられた光センサＷＡの出力の数で除算されることで、透光領域に設けられた光センサＷＡの出力の平均値が得られる。実施形態で透光領域の輝度平均値と記載した場合、検出領域ＳＡ全体のうち透光領域に設けられた光センサＷＡの出力の平均値をさす。図８を参照して説明した透光領域出力ＧＲＡは、透光領域の輝度平均値を反映しているといえる。

【0068】

また、遮光領域に設けられた光センサＷＡの出力が足しあわされて遮光領域に設けられた光センサＷＡの出力の数で除算されることで、遮光領域に設けられた光センサＷＡの出力の平均値が得られる。実施形態で遮光領域の輝度平均値と記載した場合、検出領域ＳＡ全体のうち遮光領域に設けられた光センサＷＡの出力の平均値をさす。図８を参照して説明した遮光領域出力ＧＲＢは、遮光領域の輝度平均値を反映しているといえる。

【0069】

また、実施形態では、光源２２からの光の明るさに基づいた補正処理が行われる。具体的には、図９を参照して説明した最高出力ＭＡＸを１００％の出力レベルとし、最低出力ＭＩＮを０％の出力レベルとして透光領域出力ＧＲＡ及び遮光領域出力ＧＲＢの出力レベルを０％以上１００％の出力レベルとして扱うための処理が行われる。従って、補正処理は、透光領域出力ＧＲＡの出力レベルを光源２２からの光の明るさに対応させるための処理であるといえる。なお、遮光領域出力ＧＲＢの出力レベルは、０％又は０％に極めて近しくなる。

【0070】

なお、図８を参照して説明した、差分値に基づいた「被検出体ＳＵＢに形成された培地に発生したコロニーが検出された」とみなす判定処理のための閾値（例えば、閾値ＴＨ）は、補正処理の根拠となった最高出力ＭＡＸ（１００％）と最低出力ＭＩＮ（０％）を基準とした割合であってもよいし、予め定められた絶対的な出力レベルであってもよい。いずれの方法が取られる場合であっても、事前の基準設定や実験等に基づいた運用基準において、被検出体ＳＵＢに形成された培地が、予め想定された「コロニーが検出されたと扱われるべき状態」となった場合に、差分値と当該閾値との関係に基づいた判定結果が当該運用基準を満たすように定められていればよい。

【0071】

図１０は、検出装置１で行われる処理の流れを示すフローチャートである。検出装置１の電源がＯＮになると（ステップＳ１）、透光領域及び遮光領域の特定が行われる（ステップＳ２）。ステップ２の処理で、上述した透光領域に設けられた光センサＷＡと遮光領域に設けられた光センサＷＡの特定処理が行われてもよいし、係る特定処理がステップＳ１の処理以前に行われた結果を示すデータが制御回路３０に設けられた記憶装置又は記憶回路に保持されていて当該データがステップＳ２の処理で読み出される仕組みであってもよい。

【0072】

ステップＳ２の後に被検出体ＳＵＢの設置が行われる（ステップＳ３）。ステップＳ３の処理では、設置部材６０の透光部ＴＨＡ上に被検出体ＳＵＢが載置され、設置部材６０及び被検出体ＳＵＢがセンサパネル１０と光源パネル２０の間に介在するよう検出装置１に設置される。ステップＳ３の処理は、例えばヒトの手によって行われるが、機械的に行われてもよい。なお、ステップＳ３の処理前は、被検出体ＳＵＢはセンサパネル１０と光源パネル２０の間に介在しない。

【0073】

ステップＳ３の処理後、スキャン処理が行われる（ステップＳ４）。スキャン処理とは、光源２２を発光させ、光源２２からの光をセンサパネル１０に向けて照射し、センサパネル１０の検出領域ＳＡに設けられた複数の光センサＷＡからの出力を得る処理である。ステップＳ３の処理後にステップＳ４の処理が行われることで、設置部材６０及び被検出体ＳＵＢがセンサパネル１０と光源パネル２０の間に介在した状態でスキャン処理が行われる。すなわち、ステップＳ４の処理で得られる出力には、透光領域における透光の度合いにコロニーの培養の進行度合いが反映されることになる。

【0074】

ステップＳ４の処理後、ステップＳ４の処理で得られた出力に補正処理が適用される（ステップＳ５）。ステップＳ５の処理は、上述した、光源２２からの光の明るさに基づいた補正処理である。

【0075】

ステップＳ５の処理後、透光領域の輝度平均値と、遮光領域の輝度平均値と、の差分値の算出が行われる（ステップＳ６）。具体的には、例えば図８を参照して説明したように、透光領域出力ＧＲＡと遮光領域出力ＧＲＢとの差分値としての差分出力ＧＲＣが得られる。なお、より具体的には、１回のステップＳ６の処理では、ある一時点の差分値の算出が行われる。例えば、タイミングＴ１では、算出される差分値はレベルＡＣ１である。また、タイミングＴ２では、算出される差分値はレベルＡＣ２である。

【0076】

ステップＳ６の処理後、差分値がコロニーの検出を示すかの判定が行われる（ステップＳ７）。具体的には、上述した、図８を参照して説明した、差分値と閾値（例えば、閾値ＴＨ）に基づいた「被検出体ＳＵＢに形成された培地に発生したコロニーが検出された」とみなす判定処理が行われる。

【0077】

ステップＳ７の処理で差分値がコロニーの検出を示さないと判定された場合（ステップＳ７；Ｎｏ）、再度ステップＳ４の処理に移行する。ステップＳ７の処理後にステップＳ４の処理に移行することによって複数回行われることになるステップＳ４の処理は、所定時間間隔で行われるようにしてもよい。所定時間は、例えば５分であるが、これに限られるものでなく、任意の時間を所定時間とすることができる。

【0078】

ステップＳ７の処理で差分値がコロニーの検出を示すと判定された場合（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、コロニーが検出されたことを示す出力が制御回路３０によって行われる（ステップＳ８）。ステップＳ８の処理による出力は、接続回路１２５を介してホストＩＣ７０に伝送され、ホストＩＣ７０に「被検出体ＳＵＢの管理者向けの報知のための処理」を実行させるトリガーとして機能する。係る「被検出体ＳＵＢの管理者向けの報知のための処理」は、予め定められた処理であり、例えば登録済みの被検出体ＳＵＢの管理者のメールアドレスに向けた電子メールの送信処理であるが、これに限られるものでなく、被検出体ＳＵＢでコロニーが検出されたことを当該管理者が把握可能なあらゆる出力形態のいずれか一つ以上を伴う処理が採用されてよい。

【0079】

以上説明したように、実施形態によれば、検出装置１は、複数の光センサ（光センサＷＡ）が二次元的に配置された検出領域（検出領域ＳＡ）を有するセンサパネル（センサパネル１０）と、光を発する光源（光源２２）と、当該検出領域と当該光源との間に被検出体（被検出体ＳＵＢ）を介在させるよう当該被検出体を設置可能に設けられた部材（設置部材６０）と、複数の当該光センサの出力に基づいた処理を行う制御回路（制御回路３０）と、を備える。当該部材は、当該被検出体が設置される透光領域（透光部ＴＨＡ）と、当該透光領域の外周側に設けられた遮光領域（遮光部ＳＨＡ）と、を有する。当該検出領域は、当該透光領域及び当該遮光領域の両方と重なるよう配置される。当該制御回路は、当該透光領域と重なる光センサの出力と当該遮光領域と重なる光センサの出力との差分を得る。

【0080】

これによって、仮に複数の光センサ（光センサＷＡ）にノイズの影響があったとしても、係るノイズの影響は、透光領域（透光部ＴＨＡ）と重なる光センサの出力と遮光領域（遮光部ＳＨＡ）と重なる光センサの出力の両方にもたらされる。従って、当該透光領域と重なる光センサの出力と当該遮光領域と重なる光センサの出力との差分は、ノイズの影響を実質的に受けない。例えば、当該透光領域と重なる光センサの出力をαとし、当該遮光領域と重なる光センサの出力をβとすると、ノイズの影響がない場合の差分は、α－βで表せる。また、ノイズの影響による出力の変化分をγとすると、ノイズがある場合の差分は、（α＋γ）－（β＋γ）＝α－βで表せる。従って、実施形態によれば、ノイズによるセンシングの精度の低下を抑制できる。

【0081】

また、光センサ（光センサＷＡ）がフォトダイオード（ＰＤ８２）を有するので、光センサとして機能する他の構成に対して比較的高速、高感度とすることができる。また、当該光センサを並べることによってより容易に二次元的な検出面を形成できる。

【0082】

また、透光領域と遮光領域との間の境界領域（境界領域ＳＷＡ）と重なる光センサ（光センサＷＡ）の出力が差分を得るのに用いられないことで、透光領域と重なる光センサと、遮光領域と重なる光センサと、をより確実に区別できる。従って、差分の精度をより高められる。

【0083】

（変形例）
次に、図１から図１０を参照して説明した実施形態と一部が異なる変形例について、図１１から図１７を参照して説明する。変形例の説明に係り、実施形態と同様の事項については同じ符号を付して説明を省略することがある。

【0084】

（変形例１）
図１１は、検出領域ＳＡのブロック数及びマルチプレクサの入力数について、一例を示す概略図である。変形例１では、検出領域ＳＡが複数の分割領域（ブロック）で区分される。図１１に示す例では、検出領域ＳＡがブロックＢｌｏｃｋ１，Ｂｌｏｃｋ２，Ｂｌｏｃｋ３，Ｂｌｏｃｋ４の計４つのブロックに区分されている。ブロックＢｌｏｃｋ１，Ｂｌｏｃｋ２，Ｂｌｏｃｋ３，Ｂｌｏｃｋ４の並びで示すように、変形例１で検出領域ＳＡを区分する複数のブロックは、第２方向Ｄｙに並ぶ。変形例１では、検出領域ＳＡに設けられる複数の光センサＷＡは、ブロックの数で等分又はほぼ等分される。係る複数のブロックが有する光センサＷＡの数は、同数又はほぼ同数である。

【0085】

変形例１では、ｎは、ブロックの数の倍数であることが望ましい。ｎがブロックの数の倍数である場合、複数のブロックの各々が有するリセット信号伝送線５の数及び走査線６の数は、ｎをブロックの数で除した数である。ただし、各ブロックが厳密に同数の光センサＷＡを有していることは必須でない。一部のブロックが他のブロックに比してより多い光センサＷＡを有していてもよい。なお、ブロックの数は４に限られるものでなく、２以上の自然数であればよい。

【0086】

また、変形例１では、マルチプレクサの入力数に応じた区分がさらに適用される。ここでいうマルチプレクサの入力数とは、図２を参照して説明したマルチプレクサ４０が有する複数のスイッチ（例えば、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４）の数である。図１１では、マルチプレクサの入力数に応じた区分をマルチプレクサ入力ＭＵＸとして括られた「１」、「２」、「３」、「４」の値で示している。マルチプレクサ入力ＭＵＸの「１」は、スイッチＳＷ１に接続される信号線７を示す。マルチプレクサ入力ＭＵＸの「２」は、スイッチＳＷ２に接続される信号線７を示す。マルチプレクサ入力ＭＵＸの「３」は、スイッチＳＷ３に接続される信号線７を示す。マルチプレクサ入力ＭＵＸの「４」は、スイッチＳＷ４に接続される信号線７を示す。なお、実施形態、及び、変形例１を含む各種の変形例において、マルチプレクサの入力数は４に限られるものでなく、２以上の自然数であればよい。

【0087】

図１２は、ブロックとマルチプレクサの入力との組み合わせによる個別検出フローの一例を示す図である。変形例１では、ブロックとマルチプレクサの入力との組み合わせに基づいて、スキャン処理における光センサＷＡの出力が区分される。図１２では、「Ｂｌｏｃｋ１ＭＵＸ１」からスキャン処理がスタート（ＳＴＡＲＴ）し、順次、「Ｂｌｏｃｋ１ＭＵＸ２」、「Ｂｌｏｃｋ１ＭＵＸ３」、「Ｂｌｏｃｋ１ＭＵＸ４」、「Ｂｌｏｃｋ２ＭＵＸ１」、「Ｂｌｏｃｋ２ＭＵＸ２」、「Ｂｌｏｃｋ２ＭＵＸ３」、「Ｂｌｏｃｋ２ＭＵＸ４」、「Ｂｌｏｃｋ３ＭＵＸ１」、「Ｂｌｏｃｋ３ＭＵＸ２」、「Ｂｌｏｃｋ３ＭＵＸ３」、「Ｂｌｏｃｋ３ＭＵＸ４」、「Ｂｌｏｃｋ４ＭＵＸ１」、「Ｂｌｏｃｋ４ＭＵＸ２」、「Ｂｌｏｃｋ４ＭＵＸ３」、「Ｂｌｏｃｋ４ＭＵＸ４」の順でスキャン処理が進行し、「Ｂｌｏｃｋ４ＭＵＸ４」のスキャン処理完了を以て終了（ＥＮＤ）することが例示されている。

【0088】

「Ｂｌｏｃｋ１ＭＵＸ１」は、ブロックＢｌｏｃｋ１に含まれる光センサＷＡであって、スイッチＳＷ１に接続される信号線７を共有する光センサＷＡをさす。「Ｂｌｏｃｋ１ＭＵＸ２」は、ブロックＢｌｏｃｋ１に含まれる光センサＷＡであって、スイッチＳＷ２に接続される信号線７を共有する光センサＷＡをさす。「Ｂｌｏｃｋ２ＭＵＸ１」は、ブロックＢｌｏｃｋ２に含まれる光センサＷＡであって、スイッチＳＷ１に接続される信号線７を共有する光センサＷＡをさす。このように、「Ｂｌｏｃｋ（ｔ）ＭＵＸ（ｒ）」の記載において、（ｔ）は、自然数であって、ブロックの数以下の値を取る。また、（ｒ）は、自然数であって、マルチプレクサの入力数以下の値を取る。すなわち、「Ｂｌｏｃｋ（ｔ）ＭＵＸ（ｒ）」は、ブロックＢｌｏｃｋ（ｔ）に含まれる光センサＷＡであって、スイッチＳＷ（ｒ）に接続される信号線７を共有する光センサＷＡをさす。図１１に示す例の場合、（ｔ）及び（ｒ）は、１、２、３、４のいずれかの値を取る。

【0089】

図１１を参照して説明した変形例１では、「Ｂｌｏｃｋ１ＭＵＸ１」、「Ｂｌｏｃｋ１ＭＵＸ２」、「Ｂｌｏｃｋ１ＭＵＸ３」、「Ｂｌｏｃｋ１ＭＵＸ４」、「Ｂｌｏｃｋ２ＭＵＸ１」、「Ｂｌｏｃｋ２ＭＵＸ２」、「Ｂｌｏｃｋ２ＭＵＸ３」、「Ｂｌｏｃｋ２ＭＵＸ４」、「Ｂｌｏｃｋ３ＭＵＸ１」、「Ｂｌｏｃｋ３ＭＵＸ２」、「Ｂｌｏｃｋ３ＭＵＸ３」、「Ｂｌｏｃｋ３ＭＵＸ４」、「Ｂｌｏｃｋ４ＭＵＸ１」、「Ｂｌｏｃｋ４ＭＵＸ２」、「Ｂｌｏｃｋ４ＭＵＸ３」、「Ｂｌｏｃｋ４ＭＵＸ４」は、それぞれ検出領域ＳＡの異なる部分領域をカバーする。例えば、「Ｂｌｏｃｋ１ＭＵＸ１」は、ブロックＢｌｏｃｋ１に含まれるセンサ行であって、スイッチＳＷ１に接続されるセンサ列からなる検出領域ＳＡの部分領域であると解することができる。これらの計１６の部分領域の出力を全て合わせると、検出領域ＳＡ全体の出力と同義となる。

【0090】

「Ｂｌｏｃｋ（ｔ）ＭＵＸ（ｒ）」のスキャン処理では、ブロックＢｌｏｃｋ（ｔ）が有する走査線６に走査信号が与えられ、他の走査信号には走査信号が与えられない。また、「Ｂｌｏｃｋ（ｔ）ＭＵＸ（ｒ）」のスキャン処理では、スイッチＳＷ（ｒ）がＯＮ（導通状態）になり、マルチプレクサ４０に設けられたスイッチＳＷ（ｒ）以外のスイッチがＯＦＦ（非導通状態）になる。このようにして、「Ｂｌｏｃｋ（ｔ）ＭＵＸ（ｒ）」が示す光センサＷＡからの出力に限定した出力を得ることができる。

【0091】

変形例１によれば、図１２を参照して説明したスキャン処理を行うことで、検出領域ＳＡの出力において意図しないノイズが影響する光センサＷＡの出力をより限定的にすることができる。また、光センサＷＡの出力に対するノイズの影響の抑制をより高精度に行いやすくなる。

【0092】

図１３は、図１２に示すフローの実行過程でノイズＮＳが生じた場合を示す図である。図１３に示す例では、「Ｂｌｏｃｋ１ＭＵＸ２」のスキャン処理中にノイズＮＳが生じており、他のスキャン処理中には係るノイズＮＳが生じていない。このような例では、「Ｂｌｏｃｋ１ＭＵＸ２」のスキャン処理で得られた出力だけに、他のスキャン処理では現れないノイズの影響が反映されうる。従って、変形例１では、図８におけるタイミングＴ２の際のレベルＤ２に応じた低下幅Ｃ２の適用による透光領域出力ＧＲＡからの差分出力ＧＲＣの生成のようなノイズ対策を、係るノイズＮＳが生じた「Ｂｌｏｃｋ１ＭＵＸ２」のスキャン処理で得られた出力に限定して適用すればよい。これによって、検出領域ＳＡの一部に対するノイズの影響が検出領域ＳＡ全体で平均化されてしまう場合に比して、ノイズの影響の抑制をより高精度に行いやすくなる。

【0093】

図１４は、変形例１の検出装置１で行われる処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１からステップＳ５の処理までの流れは、以下に特筆するステップＳ４の処理に関する事項を除いて、図１０を参照して説明した実施形態と、図１４を参照して説明する変形例１と、で同様である。

【0094】

ただし、変形例１におけるステップＳ４の処理では、ブロックとマルチプレクサの入力との組み合わせに応じた出力の区分がされ、区分された出力に応じた個別のデータ保持が行われる。例えば、図１１及び図１２を参照して説明した例では、「Ｂｌｏｃｋ１ＭＵＸ１」、「Ｂｌｏｃｋ１ＭＵＸ２」、「Ｂｌｏｃｋ１ＭＵＸ３」、「Ｂｌｏｃｋ１ＭＵＸ４」、「Ｂｌｏｃｋ２ＭＵＸ１」、「Ｂｌｏｃｋ２ＭＵＸ２」、「Ｂｌｏｃｋ２ＭＵＸ３」、「Ｂｌｏｃｋ２ＭＵＸ４」、「Ｂｌｏｃｋ３ＭＵＸ１」、「Ｂｌｏｃｋ３ＭＵＸ２」、「Ｂｌｏｃｋ３ＭＵＸ３」、「Ｂｌｏｃｋ３ＭＵＸ４」、「Ｂｌｏｃｋ４ＭＵＸ１」、「Ｂｌｏｃｋ４ＭＵＸ２」、「Ｂｌｏｃｋ４ＭＵＸ３」、「Ｂｌｏｃｋ４ＭＵＸ４」の計１６の区分の各々で個別に光センサＷＡの出力に対応したデータが制御回路３０によって保持される。具体的には、制御回路３０は、係るデータを記憶可能なバッファメモリを有する。また、これら個別のデータの生成のためのスキャン処理は、図１２を参照して説明した順序でのスキャン処理の進行に対応して行われる。

【0095】

変形例１では、ステップＳ５の処理後、ブロックの数を管理するための変数の設定及びマルチプレクサの入力数を管理するための変数の設定が行われる（ステップＳ１１）。図１４に示す例では、ブロックの数を管理するための変数としてｊが設定されている。また、図１４に示す例では、マルチプレクサの入力数を管理するための変数としてｋが設定されている。ｊ及びｋは、初期値０で設定される。

【0096】

ステップＳ１１の処理後、ｊがブロック数に対応する値であるかの判定が行われる（ステップＳ１２）。例えば、図１１及び図１２に示す例の場合、ブロック数に対応する値は４である。

【0097】

ステップＳ１２の処理でｊがブロック数に対応する値でないと判定された場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）、ｋがマルチプレクサの入力数に対応する値であるかの判定が行われる（ステップＳ１３）。例えば、図１１及び図１２に示す例の場合、マルチプレクサの入力数は４である。

【0098】

ステップＳ１３の処理でｋがマルチプレクサの入力数に対応する値でないと判定された場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）、「Ｂｌｏｃｋ（ｊ＋１）ＭＵＸ（ｋ＋１）」における透光領域の輝度平均値と、遮光領域の輝度平均値と、の差分値の算出が行われる（ステップＳ１４）。ステップＳ１４の処理は、処理の対象になる光センサＷＡの出力が「Ｂｌｏｃｋ（ｊ＋１）ＭＵＸ（ｋ＋１）」に限定される点を除いて、ステップＳ６の処理と同様である。なお、例えばｊ＝０かつｋ＝０の場合、「Ｂｌｏｃｋ（ｊ＋１）ＭＵＸ（ｋ＋１）」は、「Ｂｌｏｃｋ１ＭＵＸ１」である。

【0099】

ステップＳ１４の処理後、ｋに１が加算され（ステップＳ１５）、ステップＳ１２の処理に移行する。その後、ステップＳ１３の処理でｋがマルチプレクサの入力数に対応する値であると判定された場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、ｊに１が加算され（ステップＳ１６）、ｋの値が０にリセットされる（ステップＳ１７）。ステップＳ１６の処理とステップＳ１７の処理とは順不同である。ステップＳ１６の処理及びステップＳ１７の処理後、ステップＳ１２の処理に移行する。

【0100】

ステップＳ１２の処理でｊがブロック数に対応する値であると判定された場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、複数回のステップＳ１４の処理で算出された差分値のいずれかがコロニーの検出を示すかの判定が行われる（ステップＳ１８）。ステップＳ１８の処理は、判定の対象となる差分値がステップＳ１４の処理回数に応じて複数ある点を除いて、ステップＳ７の処理と同様である。

【0101】

ステップＳ１８の処理で差分値がコロニーの検出を示さないと判定された場合（ステップＳ１８；Ｎｏ）、再度ステップＳ４の処理に移行する。ステップＳ１８の処理後にステップＳ４の処理に移行することによって複数回行われることになるステップＳ４の処理は、上述した所定時間間隔で行われるようにしてもよい。

【0102】

ステップＳ１８の処理で差分値がコロニーの検出を示すと判定された場合（ステップＳ１８；Ｙｅｓ）、ステップＳ８の処理に移行する。以上、特筆した事項を除いて、変形例１は、実施形態と同様である。

【0103】

変形例１によれば、複数の光センサ（光センサＷＡ）が行列状に配置され、複数の部分領域を有する検出領域（検出領域ＳＡ）であり、制御回路（制御回路３０）が、透光領域（透光部ＴＨＡ）と重なる光センサの出力と遮光領域（遮光部ＳＨＡ）と重なる光センサの出力との差分を当該部分領域毎に得ることで、ノイズの影響の抑制をより高精度に行いやすくなる。

【0104】

（変形例２）
図１５は、変形例２の検出装置１で行われる処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１からステップＳ５の処理までの流れは、以下に特筆するステップＳ４の処理に関する事項を除いて、図１０を参照して説明した実施形態と、図１５を参照して説明する変形例２と、で同様である。

【0105】

ただし、変形例２におけるステップＳ４の処理では、走査線６単位で出力の区分がされ、区分された出力に応じた個別のデータ保持が行われる。従って、変形例２では、ｎ本の走査線６に対応したｎ行のセンサ行の各々で個別に光センサＷＡの出力に対応したデータが制御回路３０によって保持される。具体的には、制御回路３０は、係るデータを記憶可能なバッファメモリを有する。

【0106】

変形例２では、ステップＳ５の処理後、走査線６の数を管理するための変数の設定が行われる（ステップＳ２１）。図１５に示す例では、走査線６の数を管理するための変数としてｑが設定されている。ｑは、初期値０で設定される。

【0107】

ステップＳ２１の処理後、ｑが走査線６の数に対応する値であるかの判定が行われる（ステップＳ２２）。例えば、図２に示す例の場合、走査線６の数に対応する値はｎである。

【0108】

ステップＳ２２の処理でｑが走査線６の数に対応する値でないと判定された場合（ステップＳ２２；Ｎｏ）、（ｑ＋１）番目のセンサ行における透光領域の輝度平均値と、遮光領域の輝度平均値と、の差分値の算出が行われる（ステップＳ２３）。ステップＳ２３の処理は、処理の対象になる光センサＷＡの出力が（ｑ＋１）番目のセンサ行に限定される点を除いて、ステップＳ６の処理と同様である。

【0109】

ステップＳ２３の処理後、ｑに１が加算され（ステップＳ２４）、ステップＳ２２の処理に移行する。その後、ステップＳ２２の処理でｑが走査線６の数に対応する値であると判定された場合（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、複数回のステップＳ２３の処理で算出された差分値のいずれかがコロニーの検出を示すかの判定が行われる（ステップＳ２５）。ステップＳ２５の処理は、判定の対象となる差分値がステップＳ２３の処理回数に応じて複数ある点を除いて、ステップＳ７の処理と同様である。

【0110】

ステップＳ２５の処理で差分値がコロニーの検出を示さないと判定された場合（ステップＳ２５；Ｎｏ）、再度ステップＳ４の処理に移行する。ステップＳ２５の処理後にステップＳ４の処理に移行することによって複数回行われることになるステップＳ４の処理は、上述した所定時間間隔で行われるようにしてもよい。

【0111】

ステップＳ２５の処理で差分値がコロニーの検出を示すと判定された場合（ステップＳ２５；Ｙｅｓ）、ステップＳ８の処理に移行する。

【0112】

図８を参照して説明した差分値の算出を、変形例２のように走査線６単位で行うことで、光センサＷＡのリセットに伴い生じることがあるフィードスルーによる筋の発生をより確実に抑制できる。係るフィードスルーによる筋は、センサ行によって光センサＷＡのリセット電位に差が生じてしまうことがあることによる。

【0113】

図３を参照して説明したように、ＰＤ８２の出力がリセット信号伝送線５を介してリセット回路１３から与えられる信号に応じてリセットされることで、接続部ＣＰの電位がリセットされる。ここで、接続部ＣＰの電位は、原則としてリセット電位ＶＲｅｓｅｔになるが、リセット前のＰＤ８２による光の検出の度合い等の各種要因によってもたらされるリセット前の電位の高低の影響によって、リセット後の電位が完全に統一されないことがある。このため、隣接するセンサ行の一方と他方とでリセット後の電位に差があると、係る差がセンサ行単位での光センサＷＡの出力の高低差として顕在化することがある。このような隣接するセンサ行同士の光センサＷＡの出力の高低差は、「検出された光の明るさ」として光センサＷＡの出力を解釈した場合の明暗差として、あたかもセンサ行が明暗の筋を形成しているかのように働く。フィードスルーによる筋とは、このような現象の発生をさす。

【0114】

そこで、変形例２では、走査線６単位、すなわち、センサ行単位で差分値を算出することで、フィードスルーによる筋の発生をより確実に抑制している。なぜならば、図８を参照して説明した差分値の算出をセンサ行単位で行うということは、センサ行単位の透光領域出力ＧＲＡの高低だけでなくセンサ行単位の遮光領域出力ＧＲＢの高低にも各センサ行のリセット後の電位が反映されているからである。すなわち、変形例２では、透光領域出力ＧＲＡと遮光領域出力ＧＲＢの両方がセンサ行単位で取り扱われることによって、センサ行単位で差が生じ得るリセット電位の影響を透光領域出力ＧＲＡからの遮光領域出力ＧＲＢの差し引きによってセンサ行単位で完結させることができる。従って、変形例２で得られる差分出力ＧＲＣには、各センサ行のリセット後の電位の影響が実質的に現れない。このように、変形例２によれば、光センサＷＡのリセットに伴い生じることがあるフィードスルーによる筋の発生をより確実に抑制できる。以上、特筆した事項を除いて、変形例２は、実施形態と同様である。

【0115】

変形例２によれば、複数の光センサ（光センサＷＡ）が行列状に配置された検出領域（検出領域ＳＡ）であり、制御回路（制御回路３０）が、透光領域（透光部ＴＨＡ）と重なる光センサの出力と遮光領域（遮光部ＳＨＡ）と重なる光センサの出力との差分を光センサの行毎に得ることで、フィードスルーによる筋の影響を抑制できる。

【0116】

以下、図１６を参照して、上述した実施形態及び各種の変形例に係り共通する構成についての例示を行う。図１６は、光源２２の構成例を示す概略図である。図１６に示すように、光源２２は、第１光源２２Ｒと、第２光源２２Ｇと、第３光源２２Ｂと、を有する。第１光源２２Ｒと、第２光源２２Ｇと、第３光源２２Ｂと、はそれぞれ異なる色の光を発する発光素子（例えば、ＬＤ）である。実施形態では、第１光源２２Ｒは、赤色（Ｒ）の光を発する。第２光源２２Ｇは、緑色（Ｇ）の光を発する。第３光源２２Ｂは、青色（Ｂ）の光を発する。第１光源２２Ｒと、第２光源２２Ｇと、第３光源２２Ｂと、が同時に点灯することで、白色光が照射される。

【0117】

なお、図１６に示す光源２２は、第１光源２２Ｒ、第２光源２２Ｇ及び第３光源２２Ｂの長手方向が第２方向Ｄｙに沿っており、かつ、第１方向Ｄｘの一方側から他方側に向かって第１光源２２Ｒ、第２光源２２Ｇ、第３光源２２Ｂの順で並んでいる構成であるが、これは光源２２の形態例であってこれに限られるものでない。例えば、光源２２における第１光源２２Ｒ、第２光源２２Ｇ及び第３光源２２Ｂの平面視点での形状及び第１光源２２Ｒ、第２光源２２Ｇ、第３光源２２Ｂの位置関係は適宜変更可能である。また、単一の白色光源が第１光源２２Ｒ、第２光源２２Ｇ及び第３光源２２Ｂに代えて設けられていてもよい。

【0118】

また、図３に示すスイッチング素子８１及びスイッチング素子８５は、単一のスイッチング素子による構成に限定されない。図１７は、図３とは一部構成が異なる光センサを示す回路図である。例えばスイッチング素子８１を、図１７に示すようにスイッチング素子８１ａとスイッチング素子８１ｂのいわゆるダブルゲート構成にしてもよい。また、スイッチング素子８５を、図１７に示すようにスイッチング素子８５ａとスイッチング素子８５ｂのいわゆるダブルゲート構成にしてもよい。

【0119】

また、被検出体ＳＵＢのような被検出体は、培地が形成されたペトリ皿に限られるものでなく、他の形態であってもよい。例えば、浮遊培養用のプレート等であってもよい。

【0120】

また、光センサＷＡの配置は第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに沿った行列状に限られない。例えば、第２方向Ｄｙに隣り合うセンサ行の各々に配置された光センサＷＡがともに第２方向Ｄｙに沿う直線状に位置していなくてもよい。具体的には、いわゆる千鳥状であってもよい。なお、リセット信号伝送線５及び走査線６を共有する観点で、複数の光センサＷＡのうち第１方向Ｄｘに沿う並びは、第１方向Ｄｘに沿う直線上に位置する並びであることが望ましいが、これも必須ではなく、光センサＷＡ及び検出領域ＳＡの機能を損なわない範囲内で適宜変更可能である。光源パネル２０における光源２２の配置についてもマトリクス状に限られるものでなく、任意の配置とすることができる。

【0121】

また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本開示によりもたらされるものと解される。

【符号の説明】

【0122】

１ 検出装置
１０ センサパネル
２０ 光源パネル
２２ 光源
３０ 制御回路
６０ 設置部材
８２ ＰＤ
ＴＨＡ 透光部
ＳＨＡ 遮光部
ＳＵＢ 被検出体
ＷＡ 光センサ

【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】