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SPECTRAL DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING SAME

Foreign code F110003004
File No. S2010-0792-N0
Posted date May 10, 2011
Country WIPO
International application number 2010JP001917
International publication number WO 2010/106800
Date of international filing Mar 17, 2010
Date of international publication Sep 23, 2010
Priority data
  • P2009-065444 (Mar 18, 2009) JP
Title SPECTRAL DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING SAME
Abstract Provided is a spectral device having excellent sensitivity. The spectral device is provided with: a charge generating section (3) which generates charges using inputted light; a charge generation control section, which controls the charge generating section (3) such that the charge generating section is in a first state wherein charges generated from the surface to a first depth in the charge generating section (3) are captured, and in a second state wherein charges generated from the surface to a second depth in the charge generating section are captured; and a floating diffusion section (2) which outputs signals corresponding to the quantity of charges captured by means of the charge generating section (3). The charge capture depth (W) in the charge generating section (3) is controlled by controlling the lowest potential (Vc) of charges(C) to be filled in the charge well (105) in the charge generating section (3).
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】 入射光により電荷を発生する電荷発生部と、
 前記電荷発生部の表面から第1の深さまでに発生した電荷を捕獲する第1の状態と、該表面から第2の深さまでに発生した電荷を捕獲する第2の状態とになるよう前記電荷発生部を制御する電荷発生制御部と、
 前記電荷発生部で捕獲された電荷量に応じた信号を出力するフローティングディフュージョン部と、を備え
 前記電荷発生制御部は前記電荷発生部に隣接して形成され、前記電荷発生部の電荷井戸に充填された電荷の最低電位を規定するゲート部を備え、このゲート部の電位を制御して前記電荷井戸に充填された電荷の最低電位を制御する、分光装置。

【請求項2】 前記電荷発生部に隣接して第1のトランスファーゲート部と第2のトランスファーゲート部とが形成され、前記第1のトランスファーゲート部に隣接して前記フローティングディフュージョン部が形成され、前記第2のトランスファーゲート部に隣接して電荷注入部が形成され、
 前記第1及び/又は第2のトランスファーゲート部の電位が、前記電荷発生制御部のゲート部として、制御される、請求項1に記載の分光装置。

【請求項3】 化学現象又は物理現象を検出して前記電荷発生部の電荷井戸の底部電位を変化させる化学・物理現象検出部が更に備えられる、請求項1に記載の分光装置。

【請求項4】 前記化学・物理現象検出部は検査対象に接触し、該検査対象のpHを前記電荷発生部の電荷井戸の底部電位に反映させる、請求項3に記載の分光装置。

【請求項5】 入射光により電荷を発生する電荷発生部と、
 前記電荷発生部の表面から第1の深さまでに発生した電荷を捕獲する第1の状態と、該表面から第2の深さまでに発生した電荷を捕獲する第2の状態とになるよう前記電荷発生部を制御する電荷発生制御部と、
 前記電荷発生部で捕獲された電荷量に応じた信号を出力するフローティングディフュージョン部と、を備える分光装置の制御方法であって、
 前記電荷発生部の電荷井戸に充填される電荷の最低電位を制御することにより、前記電荷発生部に前記第1の状態と前記第2の状態を生じさせる、分光装置の制御方法。

【請求項6】 化学現象又は物理現象を検出して電荷井戸の底部電位を変化させる検出部と、
 前記検出部へ順次隣接して形成される第1のトランスファーゲート部及びフローティングディフュージョン部と、
 前記検出部へ順次隣接して形成される第2のトランスファーゲート部及び電荷注入部と、を備える化学・物理現象検出装置を分光装置として動作させる制御方法であって、
 電荷を前記検出部の前記電荷井戸に充填し、該充填された電荷の最低電位を制御することにより、前記検出部を、その表面から第1の深さまでに発生した電荷を捕獲する第1の状態と、該表面から第2の深さまでに発生した電荷を捕獲する第2の状態とに制御する、化学・物理現象検出装置の制御方法。

【請求項7】 前記第1のトランスファーゲート部及び/又は前記第2のトランスファーゲート部の電位を制御することにより、前記検出部の電荷井戸に充填された電荷の最低電位を制御する、請求項6に記載の化学・物理現象検出装置の制御方法。

【請求項8】 入射光により電荷を発生する電荷発生部と、
 前記電荷発生部を被覆する化学・物理現象感応膜と、
 前記電荷発生部で捕獲された電荷量に応じた信号を出力するフローティングディフュージョン部と、
 前記電荷発生部に隣接して形成されるゲート部と、を備える化学・物理現象検出装置を分光器として動作させる制御装置であって、
 前記化学・物理現象感応膜を透光性とし、
 前記電荷発生部の表面から第1の深さまでに発生した電荷を捕獲する第1の状態と、該表面から第2の深さまでに発生した電荷を捕獲する第2の状態とになるよう前記電荷発生部を制御する電荷発生制御部が、前記ゲート部の電位を制御して前記電荷発生部の電荷井戸に充填された電荷の最低電位を制御するゲート電位制御部を備える、
 ことを備えることを特徴とする制御装置。

【請求項9】 入射光により電荷を発生する電荷発生部と、
 前記電荷発生部を被覆する化学・物理現象感応膜と、
 前記電荷発生部で捕獲された電荷量に応じた信号を出力するフローティングディフュージョン部と、
 前記電荷発生部に隣接して形成されるゲート部と、を備える化学・物理現象検出装置を分光器として動作させる制御方法であって、
 前記化学・物理現象感応膜を透光性とし、
 前記ゲート部の電位を制御して前記電荷発生部の電荷井戸に充填された電荷の最低電位を制御することにより、前記電荷発生部をその表面から第1の深さまでに発生した電荷を捕獲する第1の状態と、該表面から第2の深さまでに発生した電荷を捕獲する第2の状態とになるようを制御する、
 ことを特徴とする制御方法。

【請求項10】 前記第1のトランスファーゲート部と前記フローティングディフュージョン部との間に電荷蓄積領領域が設けられ、該電荷蓄積領域に蓄積された電荷を読み出して相関二重サンプリングを行ない、前記フローティングディフュージョン部のリセット雑音を除去する手段が更に設けられる、ことを特徴とする請求項2に記載の分光装置。

【請求項11】 前記第1のトランスファーゲート部と前記フローティングディフュージョン部との間に第1の電荷蓄積領域と第2の電荷蓄積領域とが設けられ、
 前記第1の電荷蓄積領域には前記第1の状態で捕獲された電荷が蓄積され、
 前記第2の電荷蓄積領域には前記第2の状態で捕獲された電荷が蓄積される、ことを特徴とする請求項2に記載の分光装置。

【請求項12】 前記電荷発生部に隣接して第3のトランスファーゲート部が形成され、前記第3のトランスファーゲート部に隣接して第2のフローティングディフュージョン部が形成される、ことを特徴とする請求項2に記載の分光装置。
 
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • National University Corporation TOYOHASHI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
  • Inventor
  • SAWADA, kazuaki
  • ISHII, Hiroyasu
  • NAKAZAWA, Hirokazu
IPC(International Patent Classification)
Specified countries AE(UTILITY MODEL),AG,AL(UTILITY MODEL),AM(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),AO(UTILITY MODEL),AT(UTILITY MODEL),AU,AZ(UTILITY MODEL),BA,BB,BG(UTILITY MODEL),BH(UTILITY MODEL),BR(UTILITY MODEL),BW,BY(UTILITY MODEL),BZ(UTILITY MODEL),CA,CH,CL(UTILITY MODEL),CN(UTILITY MODEL),CO(UTILITY MODEL),CR(UTILITY MODEL),CU(INVENTOR'S CERTIFICATE),CZ(UTILITY MODEL),DE(UTILITY MODEL),DK(UTILITY MODEL),DM,DO(UTILITY MODEL),DZ,EC(UTILITY MODEL),EE(UTILITY MODEL),EG(UTILITY MODEL),ES(UTILITY MODEL),FI(UTILITY MODEL),GB,GD,GE(UTILITY MODEL),GH(UTILITY CERTIFICATE),GM,GT(UTILITY MODEL),HN(UTILITY MODEL),HR(CONSENSUAL PATENT),HU(UTILITY MODEL),ID,IL,IN,IS,JP(UTILITY MODEL),KE(UTILITY MODEL),KG(UTILITY MODEL),KM,KN,KP(INVENTOR'S CERTIFICATE)(UTILITY MODEL),KR(UTILITY MODEL),KZ(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),LA,LC,LK,LR,LS(UTILITY MODEL),LT,LU,LY,MA,MD(UTILITY MODEL),ME,MG,MK,MN,MW,MX(UTILITY MODEL),MY(UTILITY-INNOVATION),MZ(UTILITY MODEL),NA,NG,NI(UTILITY MODEL),NO,NZ,OM(UTILITY MODEL),PE(UTILITY MODEL),PG,PH(UTILITY MODEL),PL(UTILITY MODEL),PT(UTILITY MODEL),RO,RS(PETTY PATENT),RU(UTILITY MODEL),SC,SD,SE,SG,SK(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SM,ST,SV(UTILITY MODEL),SY,TH(PETTY PATENT),TJ(UTILITY MODEL),TM(PROVISIONAL PATENT),TN,TR(UTILITY MODEL),TT(UTILITY CERTIFICATE),TZ,UA(UTILITY MODEL),UG(UTILITY CERTIFICATE),US,UZ(UTILITY MODEL),VC(UTILITY CERTIFICATE),VN(PATENT FOR UTILITY SOLUTION),ZA,ZM,ZW,EP(AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF(UTILITY MODEL),BJ(UTILITY MODEL),CF(UTILITY MODEL),CG(UTILITY MODEL),CI(UTILITY MODEL),CM(UTILITY MODEL),GA(UTILITY MODEL),GN(UTILITY MODEL),GQ(UTILITY MODEL),GW(UTILITY MODEL),ML(UTILITY MODEL),MR(UTILITY MODEL),NE(UTILITY MODEL),SN(UTILITY MODEL),TD(UTILITY MODEL),TG(UTILITY MODEL)),AP(BW(UTILITY MODEL),GH(UTILITY MODEL),GM(UTILITY MODEL),KE(UTILITY MODEL),LS(UTILITY MODEL),MW(UTILITY MODEL),MZ(UTILITY MODEL),NA(UTILITY MODEL),SD(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SZ(UTILITY MODEL),TZ(UTILITY MODEL),UG(UTILITY MODEL),ZM(UTILITY MODEL),ZW(UTILITY MODEL)),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM)
Please contact us by E-mail or facsimile if you have any interests on this patent

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