CN106463567A - 光学式传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明的光学式传感器包括：发光元件(40)；下部基板(20)，配置有发光元件(40)；上部基板(10)，在与下部基板(20)之间的空间内配置有发光元件(40)；及光学块(30)，设置于上部基板(10)上；上部基板(10)包括分割光电二极管(SD)；光学块(30)以将自发光元件(40)出射的光向测定对象物(R)的方向反射的方式构成，由测定对象物(R)反射的光入射至分割光电二极管(SD)。

Description

光学式传感器
技术领域
本发明涉及一种将自发光元件出射的光照射至对象物，并检测对象物的反射光，且能够应用于倾斜(tilt)传感器的光学传感器。
背景技术
一直以来，已知有将发光元件与光检测部组合而成的装置。
例如，在专利文献1所记载的发光装置中，在收纳有LED芯片的封装体，设置有检测自LED芯片放射的光的光检测部、及检测光检测部的温度的温度检测部。通过自光检测部的输出减去温度检测部的输出，从而自光检测部的输出信号去除起因于光检测部的温度的噪声。在该装置中，通过将光检测部的输出反馈至LED芯片的驱动，从而谋求LED芯片的发光的稳定化，但没有传感器功能。
另一方面，专利文献2所记载的装置是将发光元件与光检测部组合而成的光学式编码器(encoder)，且具有传感器功能。在该光学式编码器中，在半导体基板上形成有光检测器和凹部。在凹部内配置有光源，在凹部上配置有狭缝，自光源出射的光束在通过了狭缝之后，照射至编码器用的光学图案。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-10044号公报
专利文献2：日本特开2005-43192号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，一直以来，不知道能够应用于倾斜传感器的小型的光学式传感器。本发明是鉴于这样的问题而完成的发明，其目的在于，提供一种能够应用于倾斜传感器的小型的光学式传感器。
解决问题的技术手段
为了解决上述的问题，本发明所涉及的光学式传感器，其特征在于，具备：发光元件；下部基板，配置有上述发光元件；上部基板，在与上述下部基板之间的空间内配置有上述发光元件；及光学块，设置于上述上部基板上，上述上部基板具备位置检测型光检测元件，上述光学块以将自上述发光元件出射的光向测定对象物方向反射的方式构成，由上述测定对象物反射的光入射至上述位置检测型光检测元件。
将下部基板、上部基板、光学块及发光元件集成，上部基板具备位置检测型光检测元件，位置检测型光检测元件能够检测经由光学块入射至测定对象物并被其反射的光。由于向位置检测型光检测元件的光入射位置根据测定对象物的旋转角度而不同，因而该光学传感器能够作为倾斜传感器而发挥功能，通过集成化，整体的装置能够小型化。
另外，其特征在于，上述上部基板具备杂质浓度为1×1018/cm3以上的第1导电类型(例如：N型)的半导体基板主体、形成于上述半导体基板主体的表面且杂质浓度小于1×1018/cm3的第1导电类型(例如：N型)的第1半导体区域、及形成于上述第1半导体区域内的单个或多个第2导电类型(例如：P型)的第2半导体区域，上述位置检测型光检测元件具备上述第1半导体区域及上述第2半导体区域。
在半导体基板主体为高杂质浓度(1×1018/cm3以上)的情况下，能够遮断自基板背面方向入射至位于表面的位置检测型光检测元件的光，因此可以进行精密的测定。
另外，其特征在于，上述上部基板还具备监视用光电二极管，上述光学块以将自上述发光元件出射的光也向上述监视用光电二极管的方向反射的方式构成。
通过使用监视用光电二极管，从而能够根据其输出，使供给至发光元件的驱动电流稳定。监视用光电二极管及分割光电二极管被集成于上部基板内，使用光学块使来自发光元件的光反射、偏向，因此光学式传感器被小型化。
另外，其特征在于，上述上部基板具备第2导电类型的半导体基板主体、形成于上述半导体基板主体的表面的第1导电类型的第1半导体区域、及形成于上述第1半导体区域内的单个或多个第2导电类型的第2半导体区域，上述位置检测型光检测元件具备上述第1半导体区域及上述第2半导体区域。
通过该构造，上述光学式传感器也发挥功能，但在将半导体基板主体设为P型的情况下，在与其上部的N型半导体区域之间形成PN结。因此，可以将该PN结用作监视用光电二极管。该情况下，监视用光电二极管的输出能够自分别电连接于半导体基板主体及N型半导体区域的电极取出。
另外，其特征在于，上述光学块具备半透半反镜块(half mirror block)、及与上述半透半反镜块重叠的全反射镜块(full mirror block)，上述半透半反镜块具备第1透明平板、及沿着以相对于上述第1透明平板的表面的法线具有倾斜的角度的直线为其法线的第1倾斜面而嵌入至上述第1透明平板的半透半反镜层，上述全反射镜块具备透明的第2透明平板、及沿着以相对于上述第2透明平板的表面的法线具有倾斜的角度的直线为其法线的第2倾斜面而嵌入至上述第2透明平板的全反射镜层。
通过半透半反镜层能够将来自发光元件的光向测定对象物方向反射，能够将透过了半透半反镜层的光通过全反射镜层向监视用光电二极管方向反射。
另外，其特征在于，上述下部基板及上述上部基板分别具备划分收纳上述发光元件的空间的凹部。由于发光元件配置于凹部内，因而可以将基板厚度方向小型化。
上述位置检测型光检测元件能够设为分割光电二极管或PSD。
发明的效果
该光学式传感器是能够应用于倾斜传感器的构造并且能够设为小型。
附图说明
图1是将第1实施方式所涉及的光学式传感器一部分分解而表示的立体图。
图2是第1实施方式所涉及的光学式传感器及测定对象物的II-II箭头线截面图。
图3是第1实施方式所涉及的光学式传感器的III-III箭头线截面图。
图4是光学式传感器的一部分区域的平面图。
图5是上部基板的底面图。
图6是下部基板的底面图。
图7是光学式传感器的电路图。
图8是表示光学块的纵截面结构的图。
图9是第2实施方式所涉及的光学式传感器及测定对象物的纵截面图。
图10是第3实施方式所涉及的光学式传感器及测定对象物的纵截面图。
图11是第4实施方式所涉及的光学式传感器及测定对象物的纵截面图。
图12是将变形例所涉及的光学式传感器一部分分解而表示的立体图。
图13是用于对半透半反镜块的制造方法进行说明的图。
图14是用于对全反射镜块的制造方法进行说明的图。
图15是用于对光学式传感器的制造方法进行说明的图。
图16是用于对凹部位置的变形例进行说明的图。
图17是用于对凹部位置的变形例进行说明的图。
图18是使用PSD代替分割光电二极管的光学式传感器的立体图。
图19是PSD的平面图。
图20是表示图19所示的PSD的纵截面结构的图。
具体实施方式
以下，对实施方式所涉及的光学式传感器进行说明。对相同的要素使用相同的符号，并省略重复的说明。
图1是将第1实施方式所涉及的光学式传感器一部分分解而表示的立体图，图2是第1实施方式所涉及的光学式传感器及测定对象物的II-II箭头线截面图。
该光学式传感器具备发光元件40(参照图2)、在其上配置有发光元件40的下部基板20、上部基板10、及设置于上部基板10上的光学块30。
在三维正交坐标系统中，垂直于各基板的方向为Z轴方向，自监视用光电二极管M朝向分割光电二极管SD的方向为Y轴方向，垂直于这些方向的双方的方向为X轴方向。
发光元件40位于被划分于上部基板10与下部基板20之间的空间内，例如为出射波长670nm的可见光的发光二极管(LED)，但也可使用激光二极管。发光元件40具备化合物半导体基板40A、及形成于化合物半导体基板40A的表面侧的半导体区域40B，它们的导电类型是相反的。即，一方的导电类型为P型，另一方的导电类型为N型。
在发光元件40的光出射面，设置有透镜(球透镜)50。透镜50通过粘结剂51而固定于发光元件40的光出射面。自发光元件40出射的光被透镜50收敛，其后，通过光学块内的半透半反镜而被反射、偏向，从而照射至测定对象物R。测定对象物R能够以X轴及Y轴为中心旋转，且由测定对象物R反射的光入射至分割光电二极管SD。由于向分割光电二极管SD的光入射位置根据测定对象物R的旋转角度而不同，因而该光学传感器能够作为倾斜传感器而发挥功能。
上部基板10具备分割光电二极管SD及监视用光电二极管M。
首先，对分割光电二极管SD进行说明。上部基板10具备半导体基板主体10A、及形成于半导体基板主体10A的表面侧的多个P型的半导体区域10B。在图2的例子中，半导体基板主体10A为N型，在各个半导体区域10B与半导体基板主体10A之间形成有具有PN结的光电二极管。在图1中，表示具有4个光电二极管的四分割光电二极管，但分割数并不限定于此。
各个半导体区域10B的周围被N型的隔离区域10C包围。隔离区域10C的杂质浓度优选为高于半导体基板主体10A的杂质浓度(1×1018/cm3以上)。
其次，对监视用光电二极管M进行说明。
在图1中，监视用光电二极管M形成于与分割光电二极管SD不同的位置。详细而言，光出射孔H位于监视用光电二极管M与分割光电二极管SD之间，YZ平面包含光学块30中的半透半反镜的法线与全反射镜的法线而构成。即，成为自发光元件40出射的光线在同一平面(YZ平面)内行进，不易产生因要素的位置偏移而导致的检测精度的劣化的简单的构造。再者，根据对象物，光线也可仅在YZ平面内行进，但在对象物进行X轴及Y轴旋转的情况下，并不限于YZ平面内的构造。
监视用光电二极管M在半导体基板主体10A的表面侧具备P型的半导体区域10b。由于半导体基板主体10A为N型，因而在半导体区域10b与半导体基板主体10A之间形成有具有PN结的光电二极管。
半导体区域10b的周围被N型的隔离区域10c包围。隔离区域10c的杂质浓度高于半导体基板主体10A的杂质浓度(1×1018/cm3以上)，优选为与隔离区域10C的杂质浓度相同。
再者，上述的隔离区域10C及隔离区域10c抑制多余的载流子自周围混入至各个半导体区域10B及半导体区域10b，并且也作为用于赋予基板电位的接触区域而发挥功能。
在半导体基板主体10A的上下表面，分别形成有绝缘膜10D及绝缘膜10E。绝缘膜10D及绝缘膜10E的材料例如由SiO2构成，但也可使用SiNx或树脂等其它材料。
在半导体基板主体20A的上下表面，也分别形成有绝缘膜20D及绝缘膜20E。绝缘膜20D及绝缘膜20E的材料例如由SiO2构成，但也可使用SiNx或树脂等其它材料。
上部基板10与下部基板20被贴合。作为贴合方法，有对上部基板10与下部基板20进行加热而被压接的方法、使粘结剂介于上部基板10与下部基板20之间的方法、经由凸块而连接设置于上部基板10的下表面的电极与设置于下部基板20的上表面的电极的方法等。在使用粘结剂的情况下，绝缘膜10E与绝缘膜20D之间的界面成为粘结层。
在上部基板10的下表面，设置有凹部H1，在下部基板20的上表面设置有凹部H2，它们沿着Z轴方向重叠，由此收纳发光元件40及聚光透镜50的空间被划分。即，下部基板20及上部基板10分别具备划分收纳发光元件40的空间的凹部H1、H2，发光元件40配置于凹部内，因此，基板厚度方向得到小型化。
光学块30以将自发光元件40出射的光向测定对象物R的方向反射的方式构成，由测定对象物R反射的光入射至分割光电二极管SD。另外，上部基板10具备监视用光电二极管M，光学块30以将自发光元件40出射的光也向监视用光电二极管M的方向反射的方式构成。
在该光学式传感器中，将下部基板20、上部基板10、光学块30及发光元件40集成，分割光电二极管SD能够检测经由光学块30入射至测定对象物R并被其反射的光。通过该集成化，整体的装置能够小型化。另外，通过使用监视用光电二极管M，从而能够根据其输出，使供给至发光元件40的驱动电流稳定。监视用光电二极管M及分割光电二极管SD集成于上部基板10内，使用光学块30将来自发光元件40的光反射、偏向，因此，光学式传感器得到小型化。
光学块30具备半透半反镜块30A、及与半透半反镜块30A重叠的全反射镜块30B。
光学块30，如图8所示，半透半反镜块30A具备第1透明平板、及沿着以相对于第1透明平板的表面的法线具有倾斜的角度的直线为其法线的第1倾斜面而嵌入至上述第1透明平板的半透半反镜层M1。
全反射镜块30B具备透明的第2透明平板、及沿着以相对于第2透明平板的表面的法线具有倾斜的角度的直线为其法线的第2倾斜面而嵌入至第2透明平板的全反射镜层M2。
通过半透半反镜层M1，能够将来自发光元件40的光L作为反射光L1而向测定对象物R的方向反射，通过全反射镜层M2，能够将透过了半透半反镜层M1的光作为反射光L2而向监视用光电二极管M的方向反射(参照图8)。
图3是光学式传感器的III-III箭头线截面图。
若参照图1及图3，则在上部基板10，设置有用于取出来自分割光电二极管SD的半导体区域10B的输出的贯通电极A、B、C、D。另外，在上部基板10，设置有用于取出来自监视用光电二极管M的半导体区域10b的输出的贯通电极E。在上部基板10，设置有用于赋予基板电位的贯通电极F。
贯通电极A～F自形成于上部基板10的下表面的凹部H3的底面贯通至上表面，且延伸至表面的绝缘膜10D上。各个贯通电极A～F在形成于上部基板10及下部基板20的绝缘膜10E及20D上爬附，且分别电连接于下部基板20的贯通电极A3～F3。在下部基板20的上表面形成有凹部H4，贯通电极A3～F3自凹部H4的底面贯通至下表面，且延伸至自绝缘膜20E露出。再者，也可以在上部基板不使用凹部H3，在下部基板20不使用凹部H4，而分别在上部基板10形成贯通电极A～F，在下部基板20形成贯通电极A3～F3。
在上部基板10的上部的绝缘膜10D与光学块30之间介有粘结层。
图4是光学式传感器的一部分区域的平面图。
在上部基板10的上部的绝缘膜10D上，分别电连接于半导体区域10B、半导体区域10b、以及隔离区域10C及隔离区域10c的接触电极露出，且各个接触电极连接于贯通电极A～F。
图5是上部基板10的底面图。
上述的贯通电极A～F在绝缘膜10E上爬附，且分别电连接于设置于绝缘膜10E的下表面上的电极垫A1～F1。再者，也可以将用于均匀地保持基板间的间隙的虚设(dummy)用的电极垫X1设置于绝缘膜10E的下表面上。
图6是下部基板20的底面图。
上述的电极垫A1～F1、X1分别电连接于相对地设置于绝缘膜20D的上表面上的电极垫A2～F2、X2。在连接时也可以使用焊料凸块。在绝缘膜20D的上表面上，也设置有用于对发光元件40的一方的端子供给驱动电流的电极垫G，且电极垫G电连接于贯通电极G3。在发光元件40的另一方的端子，下部基板20的基板电位自贯通电极F3被赋予。
图7是光学式传感器的电路图。
分割光电二极管SD具备4个光电二极管PA、PB、PC、PD，且各自的输出经由贯通电极A、B、C、D而被输入至检测电路70。检测电路70将输入信号转换为电压，并根据需要进行放大，或者转换为数字值，且将检测值输入至控制电路80。控制电路80基于被输入的检测值，运算测定对象物R的旋转角度，并输出至外部设备。
在检测电路70，来自监视用光电二极管M的监视信号也经由贯通电极E而被输入。检测电路70将输入信号转换为电压，并根据需要进行放大，或者转换为数字值，且将检测值输入至控制电路80。控制电路80以被输入的监视信号的检测值成为一定的方式，对自光源驱动电路60供给至发光元件40的驱动电流的大小进行控制。即，控制电路80在监视信号为基准值以上的情况下，进行使驱动电流减少的处理，在小于基准值的情况下，进行使驱动电流增加的处理。
图9是第2实施方式所涉及的光学式传感器及测定对象物的纵截面图。
在该方式中，上部基板10具备杂质浓度为1×1018/cm3以上的N型的半导体基板主体10A、形成于半导体基板主体的表面且杂质浓度小于1×1018/cm3(例如：4×1012/cm3，优选范围为1×1011/cm3以上且1×1016/cm3以下)的N型半导体区域10F、及形成于N型半导体区域10F内的多个P型半导体区域10B。分割光电二极管SD由N型半导体区域10F及多个P型半导体区域10B构成，监视用光电二极管M由N型半导体区域10F及多个P型半导体区域10b构成。其它结构与第1实施方式相同。再者，N型半导体区域10F是外延层。
如本例子所述，在半导体基板主体10A为高杂质浓度(1×1018/cm3以上)的情况下，能够遮断自基板背面方向入射至位于表面的分割光电二极管SD的光，因此可以进行精密的测定。
图10是第3实施方式所涉及的光学式传感器及测定对象物的纵截面图。
在该方式中，上部基板10具备P型的半导体基板主体10A、形成于半导体基板主体10A的表面的N型半导体区域10G、10g、以及形成于N型半导体区域10G、10g内的多个P型半导体区域10B及P型半导体区域10b。
分割光电二极管SD由N型半导体区域10G及多个P型半导体区域10B构成，监视用光电二极管M由N型半导体区域10g及多个P型半导体区域10b构成。其它结构与第1实施方式相同。
通过该构造，上述光学式传感器也发挥功能，但在将半导体基板主体10A设为P型的情况下，在与其上部的N型半导体区域10G之间形成有PN结。因此，可以将该PN结用作监视用光电二极管。该情况下，监视用光电二极管的输出能够自分别电连接于半导体基板主体10A及N型半导体区域10G的电极取出，该情况下，监视用光电二极管也能够省略。
图11是第4实施方式所涉及的光学式传感器及测定对象物的纵截面图。
在上述的例子中，使聚光透镜50固定于发光元件40，但其也可以增大贯通上部基板10的光出射孔H的直径而固定于其内表面。在固定时能够使用粘结剂52。
图12是将变形例所涉及的光学式传感器一部分分解而表示的立体图。
在上述的例子中，构成四分割光电二极管的光感应区域的各半导体区域10B的大小相同，但其也可以不同。即，能够使距光出射孔H较远侧的半导体区域10B的面积大于距光出射孔H较近侧的半导体区域10B的面积。测定对象物的旋转角对应于来自分割光电二极管SD的各半导体区域10B的输出的比率，通过这样设定面积，能够提高相对于测定对象的角度的四分割光电二极管的四分割光电二极管输出值的线形性，并且能够降低控制电路的负载。
图13是用于对半透半反镜块30A的制造方法进行说明的图。
首先，在透明基板G1上形成半透半反镜层M1而制造单位反射镜构造A1(A)。接着，将单位反射镜构造A1层叠而构成层叠体(B)。接着，以规定的角度将层叠体切断(C)。由此，能够制造半透半反镜块30A(D)。半透半反镜块30A具备由透明基板G1的材料构成的第1透明平板、及半透半反镜层M1。
图14是用于对全反射镜块30B的制造方法进行说明的图。
首先，在透明基板G2上形成全反射镜层M2而制造单位反射镜构造B1(A)。接着，将单位反射镜构造B1层叠而构成层叠体(B)。接着，以规定的角度将层叠体切断(C)。由此，能够制造全反射镜块30B(D)。全反射镜块30B具备由透明基板G2的材料构成的第1透明平板、及全反射镜层M2。
再者，作为上述的透明基板G1、G2的材料，能够使用SiO2，但也可以使用其它透明材料。另外，作为半透半反镜层M1的材料，能够使用铝(Al)铬(Cr)等金属膜、及电介质多层膜(电介质多层膜为由下述中的至少两种的电介质构成的多层膜，作为电介质膜的材料，氧化钛(TiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氟化镁(MgF2))等，作为全反射镜层M2的材料，能够使用铝(Al)银(Ag)等金属膜、及电介质多层膜(电介质多层膜为由下述中的至少两种的电介质构成的多层膜，作为电介质膜的材料，氧化钛(TiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氟化镁(MgF2))等，这些层能够使用溅射法、蒸镀法、或镀敷法而形成于透明基板上。
图15是用于对光学式传感器的制造方法进行说明的图。
将如上所述形成的半透半反镜块30A与全反射镜块30B贴合而进行接合(A)。在接合时，能够使用热压接，但也能够使用粘结剂。其次，对接合的光学块30的两个面进行研磨(B)。此后，将光学块30贴合于上部基板10(C)。在该贴合时，能够使用热压接，但也可使用粘结剂。另外，关于工序(C)，除了上述的方法以外，也可以使用常温接合工艺等。继而，将设置有透镜及发光元件的下部基板20贴合于工序(C)的层叠体的上部基板10(D)。通过进行步骤(D)的层叠体的切割(dicing)而分离成个别的元件(E)，从而完成上述的光学式传感器。另外，也可以以在上述(C)工序后进行层叠体的切割并进行单片化，并将设置有透镜及发光元件的下部基板20贴合于个别的元件的上部基板10的方式更换工序。
图16是用于对凹部位置的变形例进行说明的图。
在上述的任一例子中，均能够仅在凹部H1内配置发光元件40而将下部基板的半导体基板主体20A的表面设为平坦。再者，省略其它要素的记载。
图17是用于对凹部位置的变形例进行说明的图。
另外，在上述的任一例子中，均能够仅在凹部H2内配置发光元件40而将上部基板的半导体基板主体10A的下表面设为平坦。再者，省略其它要素的记载。
另外，上述的光学式传感器能够检测测定对象物的旋转角(倾斜角)，但也可以根据用途而检测其它物理量(位置等)。
再者，也可以使用PSD(光位置检测元件)来代替上述的分割光电二极管。PSD是利用了光电二极管的表面电阻的光点(spot)光的位置传感器，由于与CCD等不同而为非分割型，因而可获得连续的电信号(X或Y坐标)，从而位置分辨率、响应性优异。自发光元件发光且通过透镜50、基板10内部的光出射孔H而被准直的光被光学块30内的半透半反镜30A反射，并被反射至测定对象物R，从而照射于(二维)的PSD。根据自PSD的各输出电极取出的光电流值，求出PSD上的照射位置，从而算出测定对象物R的角度。以下，对其构造进行说明。
图18是使用PSD代替分割光电二极管的光学式传感器的立体图。该传感器的与图1所示的传感器的不同点仅在于，在分割光电二极管的位置配置有PSD，其它结构与图1相同。
图19是PSD的平面图，在平面形状为大致长方形的半导体区域10B的表面上配置有两组相对的一对电极(Ea与Ed)及(Eb与Ec)。在PSD中，根据入射光的光点位置，自入射位置至电极的电阻值不同，因此，若求出自相对的电极间输出的电流的比率，则判明光点光的入射位置、即测定对象物的位置。
图20是表示图19所示的PSD的纵截面结构的图。
PSD，在基板的厚度方向上构成二极管，在半导体区域10B与半导体基板主体10A之间构成二极管。半导体区域10B例如为P型，半导体基板主体10A例如为N型，但也能够采用上述图9或图10的构造。半导体基板主体10A经由隔离区域10C及形成于其上的电极Ef而连接于地线等固定电位。隔离区域10C的导电类型例如为N型，与半导体基板主体10A的导电类型相同，且能够赋予基板电位。再者，各电极Ea、Eb、Ec、Ed、Ef能够分别连接于上述的贯通电极A、B、C、D、F。另外，能够将隔离区域10C设为阴极，将半导体区域10B设为阳极，但也可以是其相反。分割型光电二极管的结构能够应用于PSD，在该图中，表示隔离区域10C的深度与半导体区域10B的深度相同的例子，但构成PSD的周缘区域的隔离区域10C优选为比半导体区域10B深。
另外，如图9所示，也可以在半导体基板主体10A的表面形成半导体区域10F，并在其中形成成为PSD的光检测区域的单一的半导体区域10B。半导体的截面结构与图9中的分割光电二极管SD的左右方向的一半的构造相同。
如以上所说明的那样，在上述实施方式中，具备由分割光电二极管或PSD构成的位置检测型的光检测元件，且能够应用于倾斜传感器。
另外，上述的半导体基板主体由Si构成，但也可以采用其它材料，另外，N型(第1导电类型)及P型(第2导电类型)可以相互置换。
如以上所述，上述的光学式传感器具备发光元件40、配置有发光元件40的下部基板20、在与下部基板20之间的空间内配置有发光元件40的上部基板10、及设置于上部基板10上的光学块30，上部基板10具备位置检测型的光检测元件(分割光电二极管或PSD)，光学块30以将自发光元件40出射的光向测定对象物的方向反射的方式构成，由测定对象物反射的光入射至位置检测型的光检测元件。
另外，上部基板10具备杂质浓度为1×1018/cm3以上的第1导电类型(例如：N型)的半导体基板主体10A、形成于半导体基板主体10A的表面且杂质浓度小于1×1018/cm3的第1导电类型(例如：N型)的第1半导体区域10F、及形成于第1半导体区域10F内的单个或多个第2导电类型(例如：P型)的第2半导体区域10B，位置检测型的光检测元件具备第1半导体区域10F及第2半导体区域10B(参照图9)。再者，PSD的情况下的纵截面结构，第2半导体区域10B的个数为单个，与图9中的分割光电二极管的左右方向的一半的区域的构造相同。
另外，上部基板19还具备监视用光电二极管M，光学块30以将自发光元件40出射的光也向监视用光电二极管M的方向反射的方式构成。
另外，上部基板10具备第2导电类型(例如：P型)的半导体基板主体10A、形成于半导体基板主体的表面的第1导电类型(例如：N型)的第1半导体区域10G、及形成于第1半导体区域10G内的单个或多个第2导电类型的第2半导体区域10B，位置检测型的光检测元件具备第1半导体区域10G及第2半导体区域10B(图10)。再者，PSD的情况下的纵截面结构，第2半导体区域10B的个数为单个，与图10中的分割光电二极管的左右方向的一半的区域的构造相同。
另外，光学块30具备半透半反镜块30A、及与半透半反镜块30A重叠的全反射镜块30B，半透半反镜块30A具备第1透明平板(半透半反镜块30A的主体部分)、及沿着以相对于第1透明平板的表面的法线具有倾斜的角度的直线为其法线的第1倾斜面而嵌入至第1透明平板的半透半反镜层M1，全反射镜块30B具备透明的第2透明平板(全反射镜块30B的主体部分)、及沿着以相对于第2透明平板的表面的法线具有倾斜的角度的直线为其法线的第2倾斜面而嵌入至第2透明平板的全反射镜层M2。
另外，下部基板20及上部基板10分别具备划分收纳发光元件40的空间的凹部。
另外，上述的位置检测型的光检测元件是分割光电二极管或PSD，可以将光学式传感器应用于倾斜传感器。
符号的说明
10…上部基板、20…下部基板、30…光学块、SD…分割光电二极管、M…监视用光电二极管。

Claims (7)

1.一种光学式传感器，其特征在于，
包括：
发光元件；
下部基板，配置有所述发光元件；
上部基板，在与所述下部基板之间的空间内配置有所述发光元件；及
光学块，设置于所述上部基板上，
所述上部基板具备位置检测型的光检测元件，
所述光学块以将自所述发光元件出射的光向测定对象物的方向反射的方式构成，由所述测定对象物反射的光入射至所述位置检测型的光检测元件。
2.如权利要求1所述的光学式传感器，其特征在于，
所述上部基板包括：
杂质浓度为1×1018/cm3以上的第1导电类型的半导体基板主体；
杂质浓度小于1×1018/cm3的第1导电类型的第1半导体区域，形成于所述半导体基板主体的表面；及
单个或多个第2导电类型的第2半导体区域，形成于所述第1半导体区域内，
所述位置检测型的光检测元件包括所述第1半导体区域及所述第2半导体区域。
3.如权利要求1或2所述的光学式传感器，其特征在于，
所述上部基板还包括监视用光电二极管，
所述光学块以将自所述发光元件出射的光也向所述监视用光电二极管的方向反射的方式构成。
4.如权利要求1所述的光学式传感器，其特征在于，
所述上部基板包括：
第2导电类型的半导体基板主体；
第1导电类型的第1半导体区域，形成于所述半导体基板主体的表面；
单个或多个第2导电类型的第2半导体区域，形成于所述第1半导体区域内，
所述位置检测型的光检测元件包括所述第1半导体区域及所述第2半导体区域。
5.如权利要求1至4中任一项所述的光学式传感器，其特征在于，
所述光学块包括：
半透半反镜块；及
全反射镜块，与所述半透半反镜块重叠，
所述半透半反镜块包括：
第1透明平板；及
半透半反镜层，沿着以相对于所述第1透明平板的表面的法线具有倾斜的角度的直线为其法线的第1倾斜面，嵌入至所述第1透明平板，
所述全反射镜块包括：
透明的第2透明平板；及
全反射镜层，沿着以相对于所述第2透明平板的表面的法线具有倾斜的角度的直线为其法线的第2倾斜面，嵌入至所述第2透明平板。
6.如权利要求1至5中任一项所述的光学式传感器，其特征在于，
所述下部基板及所述上部基板分别具备划分收纳所述发光元件的空间的凹部。
7.如权利要求1至6中任一项所述的光学式传感器，其特征在于，
所述位置检测型的光检测元件为分割光电二极管或PSD。
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