CN111133282B - 位置检测传感器 - Google Patents

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Abstract

在位置检测传感器中，在第1像素部入射位置越接近第1像素对组的第2方向上的第1端，第1电信号的强度越减弱，在第2像素部入射位置越接近第2方向上的第1端，第2电信号的强度越增强，在第3像素部入射位置越接近第2像素对组的第1方向上的第2端，第3电信号的强度越减弱，在第4像素部入射位置越接近第1方向上的第2端，第4电信号的强度越增强。计算部基于第3电信号的强度和第4电信号的强度对第1位置进行加权，并基于第1电信号的强度和第2电信号的强度对第2位置进行加权。

Description

位置检测传感器
技术领域
本发明涉及位置检测传感器。
背景技术
专利文献1公开有检测二个方向各自上的入射光强度分布的光检测装置。该光检测装置包括在呈M行N列2维排列的像素的位置具有第一和第二光电二极管的光检测部；与位于第m行的N个第一光电二极管电连接的第1信号处理部；和与位于第n行的M个第二光电二极管电连接的第2信号处理部。第1信号处理部输出与从位于第m行的N个第一光电二极管传输的电荷的量相应的电压值。第2信号处理部输出与从位于第n行的M个第二光电二极管传输的电荷的量相应的电压值。该光检测装置根据从第1信号处理部输出的电压值，取得列方向上的入射光强度分布，根据从第2信号处理部输出的电压值，取得行方向上的入射光强度分布。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-218052号公报
专利文献2：日本特开平3-34369号公报
发明内容
发明所要解决的问题
例如在光控制的领域中作为用于进行光入射的二维位置的检测的位置检测传感器，例如能够列举专利文献1中公开的轮廓传感器(光检测装置)。在该轮廓传感器中，能够基于二个方向各自的投影像(入射光强度分布)，计算光入射的二维位置。
但是，在上述的轮廓传感器中，在具有相同亮度的多个光同时入射于光检测部的情况下，有时会产生以下那样的问题。例如，在具有相同亮度的2个光分别同时入射于光检测部的一个对角线上的二个角的情况下和分别同时入射于光检测部的另一个对角线上的二个角的情况下，各投影像有时会相同。即，能够基于二个方向各自的投影像计算出的二维位置有时会存在多个。在这样的情况下，难以分别高精度地检测这些光入射的二维位置。
本发明的目的在于，提供在具有相同亮度的多个光同时入射的情况下也能够高精度地检测各光的入射位置的位置检测传感器。
解决问题的技术手段
本发明的一个实施方式的位置检测传感器，是检测光的入射位置的位置检测传感器，包括：第1像素对组，其具有分别包含第1像素部和第2像素部且沿第1方向排列的多个第1像素对，其中，该第1像素部生成与光的入射光量相应的第1电信号，该第2像素部在第1方向上与第1像素部排列而配置且生成与光的入射光量相应的第2电信号；第2像素对组，其具有分别包含第3像素部和第4像素部且沿第2方向排列的多个第2像素对，与第1像素对组交叉，其中，该第3像素部生成与光的入射光量相应的第3电信号，该第4像素部在与第1方向交叉的第2方向上与第3像素部排列而配置且生成与所入射的光的入射光量相应的第4电信号；和计算部，其通过使用第1电信号和第2电信号进行重心运算，计算第1方向上的入射位置即第1位置，通过使用第3电信号和第4电信号进行重心运算，计算第2方向上的入射位置即第2位置。在第1像素部入射位置越接近第1像素对组的第2方向上的第1端，第1电信号的强度越减弱，在第2像素部入射位置越接近第2方向上的第1端，第2电信号的强度越增强，在第3像素部入射位置越接近第2像素对组的第1方向上的第2端，第3电信号的强度越减弱，在第4像素部入射位置越接近第1方向上的第2端，第4电信号的强度越增强，计算部基于第3电信号的强度和第4电信号的强度对第1位置进行加权，并基于第1电信号的强度和第2电信号的强度对第2位置进行加权。
在上述的位置检测传感器中，当在第1像素部入射光时，第1像素部生成与光的入射光量相应的第1电信号(例如电荷信号)。同样，当在第2像素部入射光时，第2像素部生成与光的入射光量相应的第2电信号(例如电荷信号)。因为多个第1像素对沿第1方向排列，所以计算部通过对第1像素部和第2像素部的位置按第1电信号和第2电信号的强度进行加权运算(重心运算)，计算第1方向上的光的入射位置即第1位置。当在第3像素部入射光时，第3像素部生成与光的入射光量相应的第3电信号(例如电荷信号)。同样，当在第4像素部入射光时，第4像素部生成与光的入射光量相应的第4电信号(例如电荷信号)。因为多个第2像素对沿第2方向排列，所以计算部通过对第3像素部和第4像素部的位置按第3电信号和第4电信号的强度进行加权运算，计算第2方向上的光的入射位置即第2位置。不仅如此，计算部利用相对于第1方向上的光的入射位置的第3电信号和第4电信号的强度的变化，基于第3电信号和第4电信号的强度对第1位置进行加权。再有，利用相对于第2方向上的光的入射位置的第1电信号和第2电信号的强度的变化，基于第1电信号和第2电信号的强度对第2位置进行加权。由此，在具有相同亮度的多个光同时入射于受光部的情况下，也能够通过这些加权的差来区别各光的第1位置和第2位置。其结果是，能够对各光的入射位置高精度地检测第1位置和第2位置。
在上述的位置检测传感器中，第1像素对组也可以进一步包括覆盖第1像素部且使光透过的第1透过滤波器和覆盖第2像素部且使光透过的第2透过滤波器，第2像素对组也可以进一步包括覆盖第3像素部且使光透过的第3透过滤波器和覆盖第4像素部且使光透过的第4透过滤波器。第1透过滤波器的光的透过率也可以越接近第2方向上的第1端而越减小，第2透过滤波器的光的透过率也可以越接近第2方向上的第1端而越增大，第3透过滤波器的光的透过率也可以越接近第1方向上的第2端而越减小，第4透过滤波器的光的透过率也可以越接近第1方向上的第2端而越增大。通过使第1像素对组具有这样的第1透过滤波器和第2透过滤波器，能够起到如下的作用。即，在第1像素部入射位置越接近第2方向上的第1端，入射于第1像素部的光的入射光量越减少，与此相应地，在第1像素部生成的第1电信号的强度也越减弱。与此相对，在第2像素部入射位置越接近第2方向上的第1端，入射于第2像素部的光的入射光量越增多，与此相应地，在第2像素部生成的第2电信号的强度也越增强。因此，根据这样的结构，能够适当地实现上述的位置检测传感器的第1像素对组。再有，通过使第2像素对组具有上述那样的第3透过滤波器和第4透过滤波器，能够起到如下的作用。即，在第3像素部入射位置越接近第1方向上的第2端，入射于第3像素部的光的入射光量越减少，与此相应地，在第3像素部生成的第3电信号的强度也越减弱。与此相对，在第4像素部入射位置越接近第1方向上的第2端，入射于第4像素部的光的入射光量越增多，与此相应地，在第4像素部生成的第4电信号的强度也越增强。因此，根据这样的结构，能够适当地实现上述的位置检测传感器的第2像素对组。
在上述的位置检测传感器中，第1像素对组也可以进一步包括覆盖第1像素部的除一部分以外的其它部分且将光遮光的第1遮光部和覆盖第2像素部的除一部分以外的其它部分且将光遮光的第2遮光部，第2像素对组也可以进一步包括覆盖第3像素部的除一部分以外的其它部分且将光遮光的第3遮光部和覆盖第4像素部的除一部分以外的其它部分且将光遮光的第4遮光部。第1像素部的一部分的第1方向的宽度也可以越接近第2方向上的第1端而越减小，第2像素部的一部分的第1方向的宽度也可以越接近第2方向上的第1端而越增大，第3像素部的一部分的第2方向的宽度也可以越接近第1方向上的第2端而越减小，第4像素部的一部分的第2方向的宽度也可以越接近第1方向上的第2端而越增大。通过使第1像素对组具有这样的各第1遮光部和各第2遮光部，能够起到如下的作用。即，在第1像素部入射位置越接近第2方向上的第1端，入射于第1像素部的光的入射光量越减少，与此相应地，在第1像素部生成的第1电信号的强度也越减弱。与此相对，在第2像素部入射位置越接近第2方向上的第1端，入射于第2像素部的光的入射光量越增多，与此相应地，在第2像素部生成的第2电信号的强度也越增强。因此，根据这样的结构，能够适当地实现上述的位置检测传感器的第1像素对组。再有，通过使第2像素对组具有上述那样的第3透过滤波器和第4透过滤波器，能够起到如下的作用。即，在第3像素部入射位置越接近第1方向上的第2端，入射于第3像素部的光的入射光量越减少，与此相应地，在第3像素部生成的第3电信号的强度也越减弱。与此相对，在第4像素部入射位置越接近第1方向上的第2端，入射于第4像素部的光的入射光量越增多，与此相应地，在第4像素部生成的第4电信号的强度也越增强。因此，根据这样的结构，能够适当地实现上述的位置检测传感器的第2像素对组。
在上述的位置检测传感器中，第1像素部的第1方向的宽度也可以越接近第2方向上的第1端而越减小，第2像素部的第1方向的宽度也可以越接近第2方向上的第1端而越增大，第3像素部的第2方向的宽度也可以越接近第1方向上的第2端而越减小，第4像素部的第2方向的宽度也可以越接近第1方向上的第2端而越增大。通过使第1像素对组具有这样的各第1像素部和各第2像素部，能够起到如下的作用。即，在第1像素部入射位置越接近第2方向上的第1端，入射于第1像素部的光的入射光量越减少，与此相应地，在第1像素部生成的第1电信号的强度也越减弱。与此相对，在第2像素部入射位置越接近第2方向上的第1端，入射于第2像素部的光的入射光量越增多，与此相应地，在第2像素部生成的第2电信号的强度也越增强。因此，根据这样的结构，能够适当地实现上述的位置检测传感器的第1像素对组。再有，通过使第2像素对组具有上述的第3像素部和第4像素部，能够起到如下的作用。即，在第3像素部入射位置越接近第1方向上的第2端，入射于第3像素部的光的入射光量越减少，与此相应地，在第3像素部生成的第3电信号的强度也越减弱。与此相对，在第4像素部入射位置越接近第1方向上的第2端，入射于第4像素部的光的入射光量越增多，与此相应地，在第4像素部生成的第4电信号的强度也越增强。因此，根据这样的结构，能够适当地实现上述的位置检测传感器的第2像素对组。
在上述的位置检测传感器中，第1像素部也可以包含沿第2方向排列的多个第1像素，第2像素部也可以包含沿第2方向排列的多个第2像素，第3像素部也可以包含沿第1方向排列的多个第3像素，第4像素部也可以包含沿第1方向排列的多个第4像素。第1像素的第1方向的宽度也可以为，该第1像素越接近第2方向上的第1端而越小，第2像素的第1方向的宽度也可以为，该第2像素越接近第2方向上的第1端而越大，第3像素的第2方向的宽度也可以为，该第3像素越接近第1方向上的第2端而越小，第4像素的第2方向的宽度也可以为，该第4像素越接近第1方向上的第2端而越大。通过使第1像素对组具有这样的各第1像素部和第各2像素部，能够起到如下的作用。即，在第1像素部入射位置越接近第2方向上的第1端，入射于第1像素部的光的入射光量越减少，与此相应地，在第1像素部生成的第1电信号的强度也越减弱。与此相对，在第2像素部入射位置越接近第2方向上的第1端，入射于第2像素部的光的入射光量越增多，与此相应地，在第2像素部生成的第2电信号的强度也越增强。根据这样的结构，能够适当地实现上述的位置检测传感器的第1像素对组。再有，通过使第2像素对组具有上述的第3像素部和第4像素部，能够起到如下的作用。即，在第3像素部入射位置越接近第1方向上的第2端，入射于第3像素部的光的入射光量越减少，与此相应地，在第3像素部生成的第3电信号的强度也越减弱。与此相对，在第4像素部入射位置越接近第1方向上的第2端，入射于第4像素部的光的入射光量越减少，与此相应地，在第4像素部生成的第4电信号的强度也越增强。因此，根据这样的结构，能够适当地实现上述的位置检测传感器的第2像素对组。
在上述的位置检测传感器中，第1像素部也可以包含沿第2方向排列的多个第1像素，第2像素部也可以包含沿第2方向排列的多个第2像素，第3像素部也可以包含沿第1方向排列的多个第3像素，第4像素部也可以包含沿第1方向排列的多个第4像素。第1像素部也可以具有与多个第1像素分别电连接且将在多个第1像素分别生成的电信号的强度放大的多个第1放大器，第2像素部也可以具有与多个第2像素分别电连接且将在多个第2像素分别生成的电信号的强度放大的多个第2放大器，第3像素部也可以具有与多个第3像素分别电连接且将在多个第3像素分别生成的电信号的强度放大的多个第3放大器，第4像素部也可以具有与多个第4像素分别电连接且将在多个第4像素分别生成的电信号的强度放大的多个第4放大器。第1放大器的放大率也可以为，与该第1放大器电连接的第1像素越接近第2方向上的第1端而越小，第2放大器的放大率也可以为，与该第2放大器电连接的第2像素越接近第2方向上的第1端而越大，第3放大器的放大率也可以为，与该第3放大器电连接的第3像素越接近第1方向上的第2端而越小，第4放大器的放大率也可以为，与该第4放大器电连接的第4像素越接近第1方向上的第2端而越大。通过使第1像素对组具有这样的各第1放大器和第各2放大器，在第1像素部入射位置越接近第2方向上的第1端，从第1像素部输出的光的第1电信号的强度越减弱。与此相对，在第2像素部入射位置越接近第2方向上的第1端，从第2像素部输出的第2电信号的强度越增强。根据这样的结构，能够适当地实现上述的位置检测传感器的第1像素对组。再有，通过使第2像素对组具有上述的各第3放大器和各第4放大器，在第3像素部入射位置越接近第1方向上的第2端，从第3像素部输出的光的第3电信号的强度越减弱。与此相对，在第4像素部入射位置越接近第1方向上的第2端，从第4像素部输出的光的第4电信号的强度越增强。因此，根据这样的结构，能够适当地实现上述的位置检测传感器的第2像素对组。
本发明的一个实施方式的位置检测传感器，是检测光的入射位置的位置检测传感器，包括：具有沿第1方向排列且生成与光的入射光量相应的第1电信号的多个第1像素部的第1像素组；具有沿与第1方向交叉的第2方向排列且生成与光的入射光量相应的第2电信号的多个第2像素部，与第1像素组交叉的第2像素组；和计算部，其通过使用第1电信号进行重心运算，计算第1方向上的入射位置即第1位置，并通过使用第2电信号进行重心运算，计算第2方向上的入射位置即第2位置。在第1像素部入射位置越接近第1像素组的第2方向上的第1端，第1电信号的强度越减弱，在第2像素部入射位置越接近第2像素组的第1方向上的第2端，第2电信号的强度越减弱。计算部使用第2电信号的强度对第1位置进行加权，使用第1电信号的强度对第2位置进行加权。这样的方式也能够获得与上述的效果同样的效果。
发明的效果
根据本发明，在同时入射具有相同亮度的多个光的情况下，也能够高精度地检测各光的入射位置。
附图说明
图1是一个实施方式的位置检测传感器的概略结构图。
图2是表示多个第1透过滤波器、多个第2透过滤波器、多个第3透过滤波器和多个第4透过滤波器的上面图。
图3是沿图1所示的III-III线的截面图。
图4是沿图1所示的IV-IV线的截面图。
图5是用于说明一个实施方式的位置检测传感器的作用·效果的图。
图6是表示第1变形例的受光部的概略结构图。
图7是表示第2变形例的受光部的概略结构图。
图8是表示第2变形例的另一个例子的受光部的概略结构图。
图9是表示包括第3变形例的受光部的位置检测传感器的概略结构图。
图10是表示第3变形例的受光部的第1像素对组的概略结构图。
图11是表示第3变形例的受光部的第2像素对组的概略结构图。
图12是表示第3变形例的另一个例子的受光部的概略结构图。
图13是表示第3变形例的另一个例子的受光部的第2像素对组的概略结构图。
图14是表示第4变形例的受光部的概略结构图。
图15是表示第4变形例的受光部的第1像素对组的概略结构图。
图16是表示第4变形例的受光部的第2像素对组的概略结构图。
图17是表示第5变形例的受光部的概略结构图。
图18是表示作为比较例的轮廓传感器的概略结构图。
图19是用于说明作为比较例的轮廓传感器存在的问题的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本发明的位置检测传感器的实施方式。在附图的说明中，对相同的要素标注相同的附图标记，适当地省略重复的说明。
(实施方式)
图1是表示本实施方式的位置检测传感器1的概略结构图。位置检测传感器1是关于入射的光点L的入射位置对二维位置进行检测的传感器，例如是轮廓传感器。具体而言，位置检测传感器1检测X轴方向(第1方向)上的光点L的入射位置即第1检测位置(第1位置)和与X轴方向交叉的Y轴方向(第2方向)上的光点L的入射位置即第2检测位置(第2位置)。如图1所示，位置检测传感器1包括受光部10、第1信号处理部40、第2信号处理部50和运算处理部60。
受光部10具有第1像素对组20和第2像素对组30。第1像素对组20包括在XY面内沿X轴方向排列的多个第1像素对21。多个第1像素对21分别包括在X轴方向上相互排列地配置的第1像素部22和第2像素部23。各第1像素部22和各第2像素部23例如呈以Y轴方向为长度方向的长方形，沿X轴方向交替排列。以下，将多个第1像素部22和多个第2像素部23统称为多个像素部Px1～PxN(N为2以上的整数，表示第1像素对组20的像素数)。
在本实施方式中，标注奇数号码的各像素部Px1、Px3……PxN-1对应于各第1像素部22，标注偶数号码的各像素部Px2、Px4……PxN对应于各第2像素部23。各像素部Px1～PxN分别生成与入射的光点L的入射光量相应的电荷信号Dx1～DxN。具体而言，当光点L入射于各第1像素部22时，各第1像素部22生成与光点L的入射光量相应的电荷信号Dx1、Dx3……DxN-1(第1电信号)。同样，当光点L入射于各第2像素部23时，各第2像素部23生成与光点L的入射光量相应的电荷信号Dx2、Dx4……DxN(第2电信号)。
第2像素对组30与第1像素对组20交叉，配置在第1像素对组20上。第2像素对组30包括在XY面内沿Y轴方向(例如断续地)排列的多个第2像素对31。多个第2像素对31分别包括在Y轴方向相互排列地配置的第3像素部32和第4像素部33。各第3像素部32和各第4像素部33例如呈以Y轴方向为长度方向的长方形，沿Y轴方向交替排列。以下，将多个第3像素部32和多个第4像素部33统称为多个像素部Py1～PyM(M为2以上的整数，表示第2像素对组30的像素数)。作为使第2像素对组30配置在第1像素对组20上的方法，考虑使第包含2像素对组30的基板与包含第1像素对组20的基板贴合的方法。
在本实施方式中，标注奇数号码的各像素部Py1、Py3……PyM-1对应于各第3像素部32，标注偶数号码的各像素部Py2、Py4……PyM对应于各第4像素部33。各像素部Py1～PyM分别生成与入射的光点L的入射光量相应的电荷信号Dy1～DyM。具体而言，当光点L入射于各第3像素部32时，各第3像素部32生成与光点L的入射光量相应的电荷信号Dy1、Dy3……DyM-1(第3电信号)。同样，当光点L入射于各第4像素部33时，各第4像素部33生成与光点L的入射光量相应的电荷信号Dy2、Dy4……DyM(第4电信号)。
以相对于多个像素部Px1～PxN的宽度Sx和多个像素部Py1～PyM的宽度Sy中任意较大的一方，光点L的直径W变大的方式设定。光点L的亮度分布具有由以下的式(1)表示的正态分布(即，中央附近最强，随着向周边去而越逐渐变弱的强度分布)。在式(1)中，I是光点L的强度，r是距光点L的中心的距离。ω是强度I成为1/e2时的距离r，是具有正态分布的光点L的半径。因此，光点L的直径W以2ω表示。
[数学式1]
Figure BDA0002415560610000101
第1像素对组20进一步具有分别配置在多个第1像素部22上的多个第1透过滤波器24和分别配置在多个第2像素部23上的多个第2透过滤波器25。第2像素对组30进一步具有分别配置在多个第3像素部32上的多个第3透过滤波器34和分别配置在多个第4像素部33上的多个第4透过滤波器35。各第1透过滤波器24、各第2透过滤波器25、各第3透过滤波器34和各第4透过滤波器35使入射的光透过。图2是表示各第1透过滤波器24、各第2透过滤波器25、各第3透过滤波器34和各第4透过滤波器35的上面图。如图2所示，各第1透过滤波器24和各第2透过滤波器25例如呈以Y轴方向为长度方向的长方形，沿X轴方向交替排列。各第3透过滤波器34和沿各第4透过滤波器35例如呈以X轴方向为长度方向的长方形，Y轴方向交替排列。在图1和图2中，各第1透过滤波器24、各第2透过滤波器25、各第3透过滤波器34和各第4透过滤波器35的透过率以颜色的深浅表示，透过率越小而越深，透过率越大而越浅。
图3是沿图1所示的III-III线的截面图。如图3所示，各第1透过滤波器24覆盖各第1像素部22，各第2透过滤波器25覆盖各第2像素部23。图4是沿图1所示的IV-IV线的截面图。如图4所示，各第3透过滤波器34覆盖各第3像素部32，各第4透过滤波器35覆盖各第4像素部33。再次参照图1。各第1透过滤波器24的透过率在各第1像素部22上越接近第1像素对组20的Y轴方向上的一端20a(第1端)而越逐渐减小(即单调递减)，越接近第1像素对组20的Y轴方向上的另一端20b而越越逐渐增大(即单调递增)。各第1透过滤波器24的透过率也可以在第1像素部22上越接近Y轴方向上的一端20a而越阶段性地减小，还可以越接近Y轴方向上的另一端20b而越阶段性地增大。
当光透过这样的各第1透过滤波器24时，入射于各第1像素部22的光点L的入射光量随着光点L的入射位置接近Y轴方向上的一端20a而越逐渐(或者阶段性地)减少，随着该入射位置接近Y轴方向上的另一端20b而越逐渐(或者阶段性地)增多。与此相应地，在各第1像素部22生成的电荷信号Dx1、Dx3……DxN-1的强度也随着该入射位置接近Y轴方向上的一端20a而越逐渐(或者阶段性地)减弱，随着该入射位置接近Y轴方向上的另一端20b而越逐渐(或者阶段性地)增强。
与此相对，各第2透过滤波器25的透过率在各第2像素部23上，越接近Y轴方向上的一端20a而越逐渐(或者阶段性地)增大，越接近Y轴方向上的另一端20b而越逐渐(或者阶段性地)减小。当光透过这样的各第2透过滤波器25时，入射于各第2像素部23的光点L的入射光量随着光点L的入射位置接近Y轴方向上的一端20a而越逐渐(或者阶段性地)增多，随着该入射位置接近Y轴方向上的另一端20b而越逐渐(或者阶段性地)减少。与此相应地，在各第2像素部23生成的电荷信号Dx2、Dx4……DxN的强度也随着该入射位置接近Y轴方向上的一端20a而越逐渐(或者阶段性地)增强，随着该入射位置接近Y轴方向上的另一端20b而越逐渐(或者阶段性地)减弱。这样，在各第1透过滤波器24与各第2透过滤波器25，Y轴方向上的透过率的增减的方向相反。
各第3透过滤波器34的透过率在各第3像素部32上越接近第2像素对组30的X轴方向上的一端30a(第2端)而越逐渐(或者阶段性地)减小，越接近第2像素对组30的X轴方向上的另一端30b而越越逐渐(或者阶段性地)增大。当光透过这样的各第3透过滤波器34时，入射于各第3像素部32的光点L的入射光量随着光点L的入射位置接近X轴方向上的一端30a而越逐渐(或者阶段性地)减少，随着该入射位置接近X轴方向上的另一端30b而越逐渐(或者阶段性地)增多。与此相应地，在各第3像素部32生成的电荷信号Dy1、Dy3……DyM-1的强度也随着该入射位置接近X轴方向上的一端30a而越逐渐(或者阶段性地)减弱，随着该入射位置接近X轴方向上的另一端30b而越逐渐(或者阶段性地)增强。
与此相对，各第4透过滤波器35的透过率在各第4像素部33上，越接近X轴方向上的一端30a而越逐渐(或者阶段性地)增大，越接近X轴方向上的另一端30b而越逐渐(或者阶段性地)减小。当光透过这样的各第4透过滤波器35时，入射于各第4像素部33的光点L的入射光量随着光点L的入射位置接近X轴方向上的一端30a而越逐渐(或者阶段性地)增多，随着该入射位置接近X轴方向上的另一端30b而越逐渐(或者阶段性地)减少。与此相应地，在各第4像素部33生成的电荷信号Dy2、Dy4……DyM的强度也随着该入射位置接近X轴方向上的一端30a而越逐渐(或者阶段性地)增强，随着该入射位置接近X轴方向上的另一端30b而越逐渐(或者阶段性地)减弱。这样，在各第3透过滤波器34与各第4透过滤波器35，X轴方向上的透过率的增减的方向相反。
第1信号处理部40相对于受光部10在Y轴方向上排列而配置。第1信号处理部40具有多个开关元件41和移位寄存器42。各开关元件41与各像素部Px1～PxN对应地设置。各开关元件41的输入端与各像素部Px1～PxN电连接。移位寄存器42为了从各像素部Px1～PxN依次读出电荷信号Dx1～DxN而设置。移位寄存器42输出控制各开关元件41的动作的控制信号。各开关元件41通过从移位寄存器42输出的控制信号依次关闭。当各开关元件41依次关闭时，从各开关元件41的输出端依次输出在各像素部Px1～PxN生成的电荷信号Dx1～DxN。
第2信号处理部50相对于受光部10在X轴方向上排列而配置。第2信号处理部50具有多个开关元件51和移位寄存器52。各开关元件51与各像素部Py1～PyM对应地设置。各开关元件51的输入端与各像素部Py1～PyM电连接。移位寄存器52为了从各像素部Py1～PyM依次读出电荷信号Dy1～DyM而设置。移位寄存器52输出控制各开关元件51的动作的控制信号。各开关元件51通过从移位寄存器52输出的控制信号依次关闭。当各开关元件51依次关闭时，从各开关元件51的输出端依次输出在各像素部Py1～PyM生成的电荷信号Dy1～DyM。
运算处理部60具有放大器61、62，A/D转换器63、64，计算部65。放大器61与各开关元件41的输出端电连接。放大器61输出与从各开关元件41的输出端输出的电荷信号Dx1～DxN相应的电压值。A/D转换器63与放大器61电连接。A/D转换器63将从放大器61输出的电压值转换为数字值。A/D转换器63将该数字值输出。该数字值是与电荷信号Dx1～DxN的强度相应的值。因此，以下，有时将该数字值换成电荷信号Dx1～DxN的强度进行说明。
另一方面，放大器62与各开关元件51的输出端电连接。放大器62输出与从各开关元件51的输出端输出的电荷信号Dy1～DyM相应的电压值。A/D转换器64与放大器62电连接。A/D转换器64将从放大器62输出的电压值转换为数字值。A/D转换器64将该数字值输出。该数字值是与电荷信号Dy1～DyM的强度相应的值。因此，以下，有时将该数字值换成电荷信号Dy1～DyM的强度进行说明。
计算部65与A/D转换器63、64电连接。计算部65作为时间序列数据接收从A/D转换器63输出的数字值。该时间序列数据表示X轴方向上的投影像(轮廓)。再有，计算部65作为时间序列数据接收从A/D转换器64输出的数字值。该时间序列数据表示Y轴方向上的投影像。计算部65基于X轴方向上的投影像和Y轴方向上的投影像，即基于从A/D转换器63、64接收的电荷信号Dx1～DxN、Dy1～DyM，分别计算X轴方向上的光点L的入射位置即第1检测位置和Y轴方向上的光点L的入射位置即第2检测位置。
计算部65如以下那样计算第1检测位置。即，计算部65通过对各像素部Px1～PxN的X轴方向上的位置按各电荷信号Dx1～DxN的强度进行加权运算(重心运算)来计算第1检测位置。具体而言，计算部65使用以下的式(2)和式(3)计算第1检测位置。PA1是第1检测位置。在式(2)中，i是2、3……N-1，在式(3)中，i是1、2……N。
[数学式2]
Figure BDA0002415560610000141
[数学式3]
Figure BDA0002415560610000142
另一方面，计算部65如以下那样计算第2检测位置。即，计算部65通过对各像素部Py1～PyM的Y轴方向上的位置按各电荷信号Dy1～DyM的强度进行加权运算来计算第2检测位置。具体而言，计算部65使用以下的式(4)和式(5)计算第2检测位置。PB1是第2检测位置。在式(4)中，i是2、3……M-1，在式(5)中，i是1、2……M。
[数学式4]
Figure BDA0002415560610000143
[数学式5]
Figure BDA0002415560610000144
在光点的直径W大于各像素部Px1～PxN的X轴方向的宽度Sx和各像素部Py1～PyN的Y轴方向的宽度Sy中较大的一方的情况下，计算部65能够按子像素的单位的精度分别计算第1检测位置PA1和第2检测位置PB1。
再有，计算部65不仅计算第1检测位置PA1和第2检测位置PB1，而且还分别计算第1加权信息和第2加权信息。第1加权信息基于在各第1像素部22生成的电荷信号Dx1、Dx3……DxN-1的强度和在各第2像素部23生成的电荷信号Dx2、Dx4……DxN的强度计算。例如，第1加权信息通过取在各第1像素部22生成的电荷信号Dx1、Dx3……DxN-1的强度累计值与在第1像素对组20的全像素部Px1～PxN(即，各第1像素部22和各第2像素部23)生成的电荷信号Dx1～DxN的强度累计值的比来计算。在一个例子中，第1加权信息使用以下的式(6)计算。PB2是第1加权信息，j＝1、2……N/2。C(PA1、W)是基于第1检测位置PA1和光点的直径W的修正项。C(PA1、W)是为了在光点的直径W小于各像素部Px1～PxN的X轴方向的宽度Sx和各像素部Py1～PyM的Y轴方向的宽度Sy的情况下，更高精度地得到第1加权信息PB2而附加的项，并非必须。
[数学式6]
Figure BDA0002415560610000151
如上所述，在各第1像素部22生成的电荷信号Dx1、Dx3……DxN-1的强度为，光点L的入射位置越接近Y轴方向上的一端20a而越减弱，在各第2像素部23生成的电荷信号Dx2、Dx4……DxN的强度为，光点L的入射位置越接近Y轴方向上的一端20a而越增强。计算部65利用这样的相对于Y轴方向上的光点L的入射位置的各电荷信号Dx1～DxN的强度的变化，对第2检测位置PB1根据第1加权信息PB2进行加权。
第2加权信息基于在各第3像素部32生成的电荷信号Dy1、Dy3……DyM-1的强度和在各第4像素部33生成的电荷信号Dy2、Dy4……DyM的强度计算。例如，第2加权信息通过取在各第3像素部32生成的电荷信号Dx1、Dx3……DxN-1的强度累计值与在第2像素对组30的全像素部Py1～PyN(即，各第3像素部32和各第4像素部33)生成的电荷信号Dy1～DyM的强度累计值的比来计算。在一个例子中，第2加权信息使用以下的式(7)计算。PA2是第2加权信息，j＝1、2……M/2。C(PB1、W)是基于第2检测位置PB1和光点的直径W的修正项。C(PB1、W)是为了在光点的直径W小于各像素部Px1～PxN的X轴方向的宽度Sx和各像素部Py1～PyM的Y轴方向的宽度Sy的情况下，更高精度地得到第2加权信息PA2而附加的项，并非必须。
[数学式7]
Figure BDA0002415560610000161
如上所述，在各第3像素部32生成的电荷信号Dy1、Dy3……DyM-1的强度为，光点L的入射位置越接近X轴方向上的一端30a而越减弱，在各第4像素部33生成的电荷信号Dy2、Dy4……DyM的强度为，光点L的入射位置越接近X轴方向上的一端30a而越增强。这样，相对于X轴方向上的光点L的入射位置、各电荷信号Dy1～DyM的强度发生变化。计算部65利用这样的各电荷信号Dy1～DyM的强度的变化，对第1检测位置PA1根据第2加权信息PA2进行加权。
对通过以上说明的、本实施方式的位置检测传感器1得到的效果，与比较例存在的问题一起进行说明。例如在机器人控制或光控制等领域中，提出有专门针对入射的光点的位置检测的轮廓传感器。轮廓传感器例如应用于MEMS控制应用等。图18是表示作为比较例的轮廓传感器100的图。如图18所示，轮廓传感器100包括受光部101、第1信号处理部40、第2信号处理部50和运算处理部110。轮廓传感器100与本实施方式的位置检测传感器1的不同之处在于，本变形例的受光部101代替多个像素部Px1～PxN、Py1～PyM而具有多个像素部102，和本变形例的运算处理部110代替计算部65而具有计算部111。
多个像素部102在XY平面内呈二维排列。各像素部102分割为2个区域。在各像素部102的2个区域，分别设置有Y轴方向像素部103和X轴方向像素部104。各Y轴方向像素部103按每列(即在Y轴方向上)分别接线，与第1信号处理部40电连接。各X轴方向像素部104按每行(即在X轴方向上)分别接线，与第2信号处理部50电连接。第1信号处理部40读出在各Y轴方向像素部103生成的电荷信号，并将该电荷信号向运算处理部110输出。第2信号处理部50读出在各X轴方向像素部104生成的电荷信号，并将该电荷信号向运算处理部110输出。运算处理部110的计算部111从这些电荷信号取得X轴方向上的投影像和Y轴方向上的投影像，基于这些投影像检测第1检测位置和第2检测位置。
但是，在这样的轮廓传感器100中，在具有相同亮度的多个光点同时入射于受光部101的情况下，难以高精度地检测各光点的入射位置(即第1检测位置和第2检测位置)。图19是用于说明轮廓传感器100具有的问题的图。图19(a)表示具有相同亮度的2个光点LA、LB同时入射于受光部101的一个对角线上的二个角的状态。图19(b)表示具有相同亮度的2个光点LA、LB同时入射于受光部101的另一个对角线上的二个角的状态。在图19(a)和(b)中，还同时表示2个光点LA、LB入射于受光部101的各自的位置的情况下的、X轴方向的投影像Ix和Y轴方向的投影像Iy。
如图19(a)和(b)所示，在2个光点LA、LB分别同时入射于受光部101的一个对角线上的二个角的情况下、和分别同时入射于受光部101的另一个对角线上的二个角的情况下，X轴方向的投影像Ix和Y轴方向的投影像Iy彼此相同。即，在这样的情况下，能够基于各投影像Ix、Iy计算出的入射位置(即，关于各光点LA、LB的第1检测位置和第2检测位置)存在多组。即，当计算部111基于这样的各投影像Ix、Iy计算入射位置时，该入射位置有时与实际上各光点LA、LB入射的入射位置不同。因此，在轮廓传感器100中，在具有相同亮度的多个光点LA、LB同时入射于受光部101的情况下，存在难以分别高精度地检测各光点LA、LB的入射位置的问题。
与此相对，在本实施方式的位置检测传感器1中，计算部65不仅计算第1检测位置PA1和第2检测位置PB1，而且还计算第1加权信息PB2和第2加权信息PA2。于是，计算部65对第1检测位置PA1根据第2加权信息PA2进行加权，对第2检测位置PB1根据第1加权信息PB2进行加权。在具有相同亮度的多个光点同时入射于受光部10的情况下，计算部65对各光点的第1检测位置PA1分别根据第2加权信息PA2进行加权，并对各光点的第2检测位置PB1分别根据第1加权信息PB2进行加权。图5是用于说明位置检测传感器1的作用·效果的图。在图5(a)，表示具有相同亮度的2个光点LA、LB同时入射于受光部10的一个对角线上的二个角的状态，同时表示X轴方向的投影像Ix1和Y轴方向的投影像Iy1。在图5(b)，表示具有相同亮度的2个光点LA、LB同时入射于受光部10的另一个对角线上的二个角的状态，并同时表示X轴方向的投影像Ix2和Y轴方向的投影像Iy2。
如图5(a)和(b)所示，在2个光点LA、LB分别同时入射于受光部10的一个对角线上的二个角的情况下和分别同时入射于受光部10的另一个对角线上的二个角的情况下，X轴方向的投影像Ix1与X轴方向的投影像Ix2彼此不同，Y轴方向的投影像Iy1与Y轴方向的投影像Iy2彼此不同。因此，计算部65能够利用这些投影像的差异的差，即，利用基于第1加权信息PB2和第2加权信息PA2的加权的差，将各光点LA、LB的第1检测位置PA1和第2检测位置PB1分别按各光点LA、LB进行区别计算。即，根据位置检测传感器1，在具有相同亮度的多个光点同时入射于受光部10的情况下，也能够对各个光点分别高精度地检测第1检测位置PA1和第2检测位置PB1。
(第1变形例)
图6是表示第1变形例的受光部10A的概略结构图。本变形例与上述实施方式的不同之处在于，本变形例的受光部10A的第1像素对组20A代替多个第1透过滤波器24和多个第2透过滤波器25而具有多个第1遮光部26和多个第2遮光部27，以及受光部10A的第2像素对组30A代替多个第3透过滤波器34和多个第4透过滤波器35而具有多个第3遮光部36和多个第4遮光部37。
各第1遮光部26配置在各第1像素部22上，将入射的光遮光。各第1遮光部26覆盖各第1像素部22的除一部分22a以外的部分。各一部分22a的X轴方向的宽度越接近第1像素对组20A的Y轴方向上的一端20a而越逐渐(或者阶段性地)减小，越接近第1像素对组20A的另一端20b而越逐渐(或者阶段性地)增大。在一个例子中，各一部分22a呈朝向Y轴方向上的一端20a侧而变尖的等腰三角形。在这种情况下，各第1遮光部26呈被挖去该等腰三角形的形状。
各第2遮光部27配置在各第2像素部23上，将入射的光遮光。各第2遮光部27覆盖多个第2像素部23的除一部分23a以外的部分。各一部分23a的X轴方向的宽度越接近Y轴方向上的一端20a而越逐渐(或者阶段性地)增大，越接近Y轴方向上的另一端20b而越逐渐(或者阶段性地)减小。在一个例子中，多个第2像素部23的一部分23a呈朝向Y轴方向上的另一端20b侧而变尖的等腰三角形。在这种情况下，各第2遮光部27呈被挖去该等腰三角形的形状。
通过使第1像素对组20A具有这样的第1遮光部26和第2遮光部27，能够起到如下的作用。即，在各第1像素部22，光点L的入射位置越接近Y轴方向上的一端20a，入射于各第1像素部22的光点L的入射光量越减少，与此相应地，在各第1像素部22生成的电荷信号Dx1、Dx3……DxN-1的强度也越减弱。与此相对，在各第2像素部23，光点L的入射位置越接近Y轴方向上的一端20a，入射于各第2像素部23的光点L的入射光量越增多，与此相应地，在各第2像素部23生成的电荷信号Dx2、Dx4……DxN的强度也越增强。
各第3遮光部36配置在各第3像素部32上，将入射的光遮光。各第3遮光部36覆盖各第3像素部32的除一部分32a以外的部分。各一部分32a的Y轴方向的宽度越接近第2像素对组30A的X轴方向上的一端30a而越逐渐(或者阶段性地)减小，越接近第2像素对组30A的另一端30b而越逐渐(或者阶段性地)增大。在一个例子中，各一部分32a呈朝向X轴方向上的一端30a侧而变尖的等腰三角形。在这种情况下，各第3遮光部36呈被挖去该等腰三角形的形状。
各第4遮光部37配置在各第4像素部33上，将入射的光遮光。多个第4遮光部37覆盖各第4像素部33的除一部分33a以外的部分。各一部分33a的Y轴方向的宽度越接近X轴方向上的一端30a而越逐渐(或者阶段性地)增大，越接近X轴方向上的另一端30b而越逐渐(或者阶段性地)减小。在一个例子中，各一部分33a呈朝向X轴方向上的另一端30b侧而变尖的等腰三角形。在这种情况下，各第4遮光部37呈被挖去该等腰三角形的形状。
通过使第2像素对组30A具有这样的第3遮光部36和第4遮光部37，能够起到如下的作用。即，在各第3像素部32，光点L的入射位置越接近X轴方向上的一端30a，入射于各第3像素部32的光点L的入射光量越减少，与此相应地，在各第3像素部32生成的电荷信号Dy1、Dy3……DyM-1的强度也越减弱。与此相对，在各第4像素部33，光点L的入射位置越接近X轴方向上的一端30a，入射于各第4像素部33的光点L的入射光量越增多，与此相应地，在各第4像素部33生成的电荷信号Dy2、Dy4……DyM的强度也越增强。
(第2变形例)
图7是表示第2变形例的受光部10B的概略结构图。本变形例与上述实施方式的不同之处在于，本变形例的受光部10B的第1像素对组20B不具有多个第1透过滤波器24和多个第2透过滤波器25，受光部10B的第2像素对组30B不具有多个第3透过滤波器34和多个第4透过滤波器35，以及第1像素对组和第2像素对组的各像素的形状不同。第1像素对组20B的各第1像素对21B的第1像素部22B的X轴方向上的宽度越接近第1像素对组20B的Y轴方向上的一端20a而越逐渐增大，越接近第1像素对组20B的另一端20b而越逐渐减小。在一个例子中，各第1像素部22B呈朝向Y轴方向上的一端20a侧而变尖的等腰三角形。
与此相对，各第2像素部23B的X轴方向的宽度越接近Y轴方向上的一端20a而越逐渐增大，越接近Y轴方向上的另一端20b而越逐渐减小。在一个例子中，各第2像素部23B呈朝向Y轴方向上的另一端20b侧而变尖的等腰三角形。与上述实施方式一样，将多个第1像素部22B和多个第2像素部23B统称为多个像素部Px1～PxN(N为2以上的整数，表示第1像素对组20B的像素数)。标注奇数号码的各像素部Px1、Px3……PxN-1对应于各第1像素部22B，标注偶数号码的各像素部Px2、Px4……PxN对应于各第2像素部23B。于是，将在各像素部Px1～PxN生成的电荷信号称为Dx1～DxN。
通过使第1像素对组20B具有这样的像素部Px1～PxN，能够起到如下的作用。即，在第1像素部22B，光点L的入射位置越接近Y轴方向上的一端20a，入射于第1像素部22B的光点L的入射光量越减少，与此相应地，在第1像素部22B生成的电荷信号Dx1、Dx3……DxN-1的强度也越减弱。与此相对，在第2像素部23B，光点L的入射位置越接近Y轴方向上的一端20a，入射于第2像素部23B的光点L的入射光量越增多，与此相应地，在各第2像素部23B生成的电荷信号Dx2、Dx4……DxN的强度也越增强。
第2像素对组30B的各第2像素对31B的第3像素部32B的Y轴方向上的宽度越接近第2像素对组30B的X轴方向上的一端30a而越逐渐增大，越接近第2像素对组30B的另一端30b而越逐渐减小。在一个例子中，各第3像素部32B呈朝向X轴方向上的一端30a侧而变尖的等腰三角形。与此相对，各第4像素部33B的Y轴方向的宽度越接近X轴方向上的一端30a而越逐渐增大，越接近X轴方向上的另一端30b而越逐渐减小。在一个例子中，各第4像素部33B呈朝向X轴方向上的另一端30b侧而变尖的等腰三角形。
与上述实施方式一样，将多个第3像素部32B和多个第4像素部33B统称为多个像素部Py1～PyM(M为2以上的整数，表示第2像素对组30B的像素数)。标注奇数号码的各像素部Py1、Py3……PyM-1对应于各第3像素部32B，标注偶数号码的各像素部Py2、Py4……PyM对应于各第4像素部33B。于是，将在各像素部Py1～PyM生成的电荷信号称为Dy1～DyM。
通过使第2像素对组30B具有这样的像素部Py1～PyM，能够起到如下的作用。即，在第3像素部32B，光点L的入射位置越接近X轴方向上的一端30a，入射于第3像素部32B的光点L的入射光量越减少，与此相应地，在第3像素部32B生成的电荷信号Dy1、Dy3……DyM-1的强度也越减弱。与此相对，在第4像素部33B，光点L的入射位置越接近X轴方向上的一端30a，入射于第4像素部33B的光点L的入射光量越增多，与此相应地，在第4像素部33B生成的电荷信号Dy2、Dy4……DyM的强度也越增强。
图8是表示本变形例的另一个例子的受光部10C的概略结构图。如图8所示，第1像素对组20C的各第1像素对21C的像素部Px1～PxN(即各第1像素部22C和各第2像素部23C)以Y轴方向上的中央附近为界分割为2个，第2像素对组30C的各第2像素对31C的像素部Py1～PyM(即各第3像素部32C和各第4像素部33C)以X轴方向上的中央附近为界分割为2个。在这种情况下，在第1像素对组20C的各像素部Px1～PxN的Y轴方向上的两侧配置第1信号处理部40(参照图1)，在第2像素对组30C的各像素部Py1～PyM的X轴方向上的两侧配置第2信号处理部50(参照图1)。于是，各第1信号处理部40的开关元件41的输入端与像素部Px1～PxN电连接，各第2信号处理部50的开关元件51的输入端与像素部Py1～PyM电连接。在各像素部Px1～PxNY轴方向上的光点L的入射位置离开关元件41越远，在各像素部Px1～PxN生成的电荷信号Dx1～DxN的读出越耗费时间。认为其理由为：构成各像素部Px1～PxN的扩散层的电荷信号Dx1～DxN的移动速度慢，在传输各电荷信号Dx1～DxN上耗费时间。像素部Py1～PyM和电荷信号Dy1～DyM也一样。因此，在本变形例的受光部10C，通过将各像素部Px1～PxN、Py1～PyM分割为2个，在各像素部Px1～PxN的Y轴方向上的两端配置第1信号处理部40，在各像素部Py1～PyM的X轴方向上的两端配置第2信号处理部50，从而缩短在各像素部Px1～PxN、Py1～PyM从光点L入射的部分至各开关元件41、51的距离。由此，能够抑制电荷信号Dx1～DxN、Dy1～DyM的读出所需的时间，能够使帧速率更快。
(第3变形例)
图9是表示包括第3变形例的受光部10D的位置检测传感器1D的概略结构图。如图9所示，位置检测传感器1D包括受光部10D，第1信号处理部40A、40B，第2信号处理部50A、50B，运算处理部60D。图10是表示本变形例的受光部10D的第1像素对组20D的概略结构图。图11是表示本变形例的受光部10D的第2像素对组30D的概略结构图。
如图10所示，第1像素对组20D的各第1像素对21D的第1像素部22D具有多个第1像素22d。各第1像素22d例如呈正方形，沿Y轴方向排列。各第1像素22d在Y轴方向上相互接线。第1像素22d的X轴方向的宽度为，该第1像素22d越接近Y轴方向上的一端20a而越小，该第1像素22d越接近Y轴方向上的另一端20b而越大。第1像素22d的Y轴方向的宽度与第1像素22d的X轴方向的宽度的变化相同地变化。即，第1像素22d的Y轴方向的宽度为，该第1像素22d越接近Y轴方向上的一端20a而越小，该第1像素22d越接近Y轴方向上的另一端20b而越大。第1像素22d的面积也是，该第1像素22d越接近Y轴方向上的一端20a而越小，该第1像素22d越接近Y轴方向上的另一端20b而越大。
各第1像素对21D的第2像素部23D具有多个第2像素23d。各第2像素23d例如呈正方形，沿Y轴方向排列。各第2像素23d在Y轴方向上相互接线。第2像素部23D的X轴方向的宽度为，该第2像素23d越接近Y轴方向上的一端20a而越大，该第2像素23d越接近Y轴方向上的另一端20b而越小。第2像素23d的Y轴方向的宽度与第2像素23d的X轴方向的宽度的变化相同地变化。即，第2像素23d的Y轴方向的宽度为，该第2像素23d越接近Y轴方向上的一端20a而越大，该第2像素23d越接近Y轴方向上的另一端20b而越小。因此，第2像素23d的面积也是，该第2像素23d越接近Y轴方向上的一端20a而越大，该第2像素23d越接近Y轴方向上的另一端20b而越小。
与上述实施方式一样，将多个第1像素部22D和多个第2像素部23D统称为多个像素部Px1～PxN。标注奇数号码的各像素部Px1、Px3……PxN-1对应于各第1像素部22D，标注偶数号码的各像素部Px2、Px4……PxN对应于各第2像素部23D。于是，将在各像素部Px1～PxN生成的电荷信号(具体而言，在多个第1像素22d或多个第2像素23d生成的电荷信号的累计值)称为Dx1～DxN。通过使第1像素对组20D具有这样的像素部Px1～PxN，能够起到如下的作用。即，在各第1像素部22D光点L的入射位置越接近Y轴方向上的一端20a，入射于各第1像素部22D的光点L的入射光量越减少，与此相应地，在各第1像素部22D生成的电荷信号Dx1、Dx3……DxN-1的强度也越减弱。与此相对，在各第2像素部23D光点L的入射位置越接近Y轴方向上的一端20a，入射于第2像素部23D的光点L的入射光量越增多，与此相应地，在第2像素部23D生成的电荷信号Dx2、Dx4……DxN的强度也越增强。
如图11所示，第2像素对组30D的各第2像素对31D的第3像素部32D具有多个第3像素32d。各第3像素32d例如呈正方形，沿X轴方向排列。各第3像素32d在X轴方向上相互接线。第3像素32d的Y轴方向的宽度为，该第3像素32d越接近X轴方向上的一端30a而越小，该第3像素32d越接近X轴方向上的另一端30b而越大。第3像素32d的X轴方向的宽度与第3像素32d的Y轴方向的宽度的变化相同地变化。即，第3像素32d的X轴方向的宽度为，该第3像素32d越接近X轴方向上的一端30a而越小，该第3像素32d越接近X轴方向上的另一端30b而越大。因此，第3像素32d的面积也是，该第3像素32d越接近X轴方向上的一端30a而越小，该第3像素32d越接近X轴方向上的另一端30b而越大。
各第2像素对31D的第4像素部33D具有多个第4像素33d。各第4像素33d例如呈正方形，沿X轴方向排列。各第4像素33d在X轴方向上相互接线。第4像素33D的Y轴方向的宽度为，该第4像素33d越接近X轴方向上的一端30a而越大，该第4像素33d越接近X轴方向上的另一端30b而越小。第4像素33d的X轴方向的宽度与第4像素33d的Y轴方向的宽度的变化相同地变化。即，第4像素33d的X轴方向的宽度为，该第4像素33d越接近X轴方向上的一端30a而越大，该第4像素33d越接近X轴方向上的另一端30b而越小。因此，第4像素33d的面积也是，该第4像素33d越接近X轴方向上的一端30a而越大，该第4像素33d越接近X轴方向上的另一端30b而越小。
与上述实施方式一样，将多个第3像素部32D和多个第4像素部33D统称为多个像素部Py1～PyM。标注奇数号码的各像素部Py1、Py3……PyM-1对应于各第3像素部32D，标注偶数号码的各像素部Py2、Py4……PyM对应于各第4像素部33D。于是，将在各像素部Py1～PyM生成的电荷信号(具体而言，在多个第3像素32d或多个第4像素33d生成的电荷信号的累计值)称为Dy1～DyM。通过使第2像素对组30D具有这样的像素部Py1～PyM，能够起到如下的作用。即，在各第3像素部32D，光点L的入射位置越接近X轴方向上的一端30a，入射于各第3像素部32D的光点L的入射光量越减少，与此相应地，在各第3像素部32D生成的电荷信号Dy1、Dy3……DyM-1的强度也越减弱。与此相对，在各第4像素部33D，光点L的入射位置越接近X轴方向上的一端30a，入射于各第4像素部33D的光点L的入射光量越增多，与此相应地，在各第4像素部33D生成的电荷信号Dy2、Dy4……DyM的强度也越增强。
如图10和图11所示，受光部10D由沿X轴方向和Y轴方向呈二维排列的多个区域R划分。在各区域R内，包括第1像素22d、第2像素23d、第3像素32d和第4像素33d。
如图9所示，第1信号处理部40A配置在受光部10D的Y轴方向上的一侧。第1信号处理部40A包括多个开关元件43和移位寄存器42。各开关元件43对应于各第1像素部22D(参照图10)设置，具有与各开关元件41(参照图1)相同的功能。各开关元件43的输入端与按沿Y轴方向的每列相互接线的各第1像素部22D电连接。第1信号处理部40B配置在Y轴方向上相对于受光部10D与第1信号处理部40A相反侧。第1信号处理部40B包括多个开关元件44和移位寄存器42。各开关元件44对应于各第2像素部23D(参照图10)设置，具有与各开关元件41(参照图1)相同的功能。各开关元件44的输入端与按沿Y轴方向的每列相互接线的各第2像素部23D电连接。
第2信号处理部50A配置在受光部10D的X轴方向上的一侧。第2信号处理部50A包括多个开关元件53和移位寄存器52。各开关元件53对应于各第3像素部32D(参照图11)设置，具有与各开关元件51(参照图1)相同的功能。各开关元件53的输入端与按沿X轴方向的每行相互接线的各第3像素部32D电连接。第2信号处理部50B配置在X轴方向上相对于受光部10D与第2信号处理部50A相反侧。第2信号处理部50B包括多个开关元件54和移位寄存器52。各开关元件54对应于各第4像素部33D(参照图11)设置，具有与各开关元件51(参照图1)相同的功能。各开关元件54的输入端与按沿X轴方向的每行相互接线的各第4像素部33D电连接。
运算处理部60D具有与多个开关元件43、44、53、54的输出端分别电连接的放大器66、67、68、69，与放大器66、67、68、69分别电连接的A/D转换器70、71、72、73，与A/D转换器70、71、72、73电连接的计算部65。放大器66、67、68、69具有与放大器61、62相同的功能。A/D转换器70、71、72、73具有与A/D转换器63、64相同的功能。计算部65基于从各放大器66、67、68、69输出的电荷信号，计算第1检测位置PA1和第2检测位置PB1。
本变形例的位置检测传感器1D通过具有这样的结构，使得第1信号处理部40A、40B能够平行地读出从像素部Px1～PxN输出的电荷信号Dx1～DxN，第2信号处理部50A、50B能够分别平行对读出从像素部Py1～PyM输出的电荷信号Dy1～DyM。由此，能够实现电荷信号的读出速度的高速化。因此，根据本变形例的位置检测传感器1D，能够高速地检测第1检测位置PA1和第2检测位置PB1。通过进行将彼此相邻的多个像素作为单位像素处理的合并(binning)读出，也可以实现各电荷信号的读出速度的高速化。
图12是表示本变形例的另一个例子的受光部10E的概略结构图。本变形例的受光部10E与受光部10D的不同之处在于，各像素的形状和配置。在第1像素对组20E的第1像素对21E，第1像素部22E的第1像素22e和第2像素部23E的第2像素23e各自例如呈长方形，以在Y轴方向上彼此相接的方式交替地配置。第1像素22e的X轴方向的宽度与第2像素23e的X轴方向的宽度相互一致，不依赖于Y方向上的位置而固定。
第1像素22e的Y轴方向的宽度与第1像素22d的Y轴方向的宽度的变化相同地变化。即，第1像素22e的Y轴方向的宽度为，该第1像素22e越接近Y轴方向上的一端20a而越小，该第1像素22e越接近Y轴方向上的另一端20b而越大。因此，第1像素22e的面积也是，该第1像素22e越接近Y轴方向上的一端20a而越小，该第1像素22e越接近Y轴方向上的另一端20b而越大。
第2像素23e的Y轴方向的宽度与第2像素23d的Y轴方向的宽度的变化相同地变化。即，第2像素23e的Y轴方向的宽度为，该第2像素23e越接近Y轴方向上的一端20a而越大，该第2像素23e越接近Y轴方向上的另一端20b而越小。因此，第2像素23e的面积也是该第2像素23e越接近Y轴方向上的一端20a而越大，该第2像素23e越接近Y轴方向上的另一端20b而越小。
图13是表示本变形例的另一个例子的受光部10E的第2像素对组30E的概略结构图。在图13中，省略图12的第1像素对组20E。在第2像素对组30E的第2像素对31E，第3像素部32E的第3像素32e和第4像素部33E的第4像素33e分别例如呈长方形，以在Y轴方向上彼此相接的方式交替地配置。第3像素32e的X轴方向的宽度与第4像素33e的X轴方向的宽度相互一致，不依赖于Y方向上的位置而固定。第3像素32e和第4像素33e的X轴方向的宽度与第1像素22e和第2像素23e的X轴方向的宽度分别相等。
第3像素32e的Y轴方向的宽度与第3像素32d的Y轴方向的宽度的变化同样地变化。即，第3像素32e的Y轴方向的宽度为，该第3像素32e越接近X轴方向上的一端30a而越小，该第3像素32e越接近X轴方向上的另一端30b而越大。因此，第3像素32e的面积也是该第3像素32e越接近X轴方向上的一端30a而越小，该第3像素32e越接近X轴方向上的另一端30b而越大。
第4像素33e的Y轴方向的宽度与第4像素33d的Y轴方向的宽度的变化同样地变化。即，第4像素33e的Y轴方向的宽度为，该第4像素33e越接近X轴方向上的一端30a而越大，该第4像素33e越接近X轴方向上的另一端30b而越小。因此，第4像素33e的面积也是该第4像素33e越接近X轴方向上的一端30a而越大，该第4像素33e越接近X轴方向上的另一端30b而越小。
参照图12和图13两图可知，第1像素对组20E与第2像素对组30E以在Y轴方向上彼此相接的方式交替地排列，第1像素22e、第2像素23e、第3像素32e、第4像素33e相互无间隙地配置。通过这样配置各像素，能够提高受光部10E的开口率。其结果是，能够提高对入射的光点L的灵敏度，能够实现动态范围的扩大。
(第4变形例)
图14是表示第4变形例的受光部10F的概略结构图。图15是表示本变形例的受光部10F的第1像素对组20F的概略结构图。图16是表示本变形例的受光部10F的第2像素对组30F的概略结构图。如图15所示，第1像素对组20F的第1像素对21F的第1像素部22F具有多个第1像素22f和多个第1放大器28。各第1像素22f例如呈四边形，沿Y轴方向排列。各第1像素22f的面积彼此相等。多个第1放大器28与多个第1像素22f分别电连接。各第1放大器28将在各第1像素22f生成的电荷信号的强度放大。第1放大器28的放大率为，与该第1放大器28电连接的第1像素22f越接近第1像素对组20F的Y轴方向上的一端20a而越小，该第1像素22f越接近Y轴方向上的另一端20b而越大。各第1放大器28的输出端在Y轴方向上相互接线，与开关元件41(参照图1)的输入端电连接。
第1像素对21F的第2像素部23F具有多个第2像素23f和多个第2放大器29。各第2像素23f例如呈四边形，沿Y轴方向排列。各第2像素23f的面积彼此相等。多个第2放大器29与多个第2像素23f电连接，将在各第2像素23f生成的电荷信号的强度放大。第2放大器29的放大率为，与该第2放大器29电连接的第2像素23f越接近Y轴方向上的一端20a而越大，该第2像素23f越接近Y轴方向上的另一端20b而越小。各第2放大器29的输出端在Y轴方向上相互接线，与开关元件41(参照图1)的输入端电连接。在开关元件41的输入端，集中输入由各第1放大器28放大的电荷信号，或者，集中输入由各第2放大器29放大的电荷信号。
与上述实施方式一样，将多个第1像素部22F和多个第2像素部23F统称为多个像素部Px1～PxN(N为2以上的整数，表示第1像素对组20F的像素数)。标注奇数号码的各像素部Px1、Px3……PxN-1对应于各第1像素部22F，标注偶数号码的各像素部Px2、Px4……PxN对应于各第2像素部23F。于是，将从各像素部Px1～PxN输出的电荷信号(具体而言，从多个第1放大器28或多个第2放大器29输出的电荷信号的累计值)称为Dx1～DxN。通过使第1像素对组20F具有这样的像素部Px1～PxN，能够起到如下的作用。即，在第1像素部22F光点L的入射位置越接近Y轴方向上的一端20a，从第1像素部22F输出的电荷信号Dx1、Dx3……DxN-1的强度越减弱。与此相对，在第2像素部23F光点L的入射位置越接近Y轴方向上的一端20a，从第2像素部23F输出的电荷信号Dx2、Dx4……DxN的强度越增强。
如图16所示，第2像素对组30F的各第2像素对31F的第3像素部32F具有多个第3像素32f和多个第3放大器38。各第3像素32f例如呈四边形，沿X轴方向排列。各第3像素32f的面积彼此相等。多个第3放大器38与多个第3像素32f电连接。各第3放大器38将在各第3像素32f生成的电荷信号的强度放大。第3放大器38的放大率为，与该第3放大器38电连接的第3像素32f越接近第1像素对组20F的X轴方向上的一端30a而越小，该第3像素32f越接近X轴方向上的另一端30b而越大。各第3放大器38的输出端在X轴方向上相互接线，与开关元件51(参照图1)的输入端电连接。
各第2像素对31F的各第4像素部33F具有多个第4像素33f和多个第4放大器39。各第4像素33f例如呈四边形，沿X轴方向排列。各第4像素33f的面积彼此相等。多个第4放大器39与多个第4像素33f电连接，将在各第4像素33f生成的电荷信号的强度放大。第4放大器39的放大率为，与该第4放大器39电连接的第4像素33f越接近X轴方向上的一端30a而越大，该第4像素33f越接近X轴方向上的另一端30b而越小。各第4放大器39的输出端在X轴方向上相互接线，与开关元件51(参照图1)的输入端电连接。在各开关元件51的输入端，集中输入由各第3放大器38放大的电荷信号，或者集中输入由各第4放大器39放大的电荷信号。
与上述实施方式一样，将多个第3像素部32F和多个第4像素部33F统称为多个像素部Py1～PyM(M为2以上的整数，表示第2像素对组30F的像素数)。标注奇数号码的各像素部Py1、Py3……PyM-1对应于各第3像素部32F，标注偶数号码的各像素部Py2、Py4……PyM对应于各第4像素部33F。于是，将在各像素部Py1～PyM生成的电荷信号(具体而言，从多个第3放大器38或多个第4放大器39输出的电荷信号的累计值)称为Dy1～DyM。通过使第2像素对组30F具有这样的像素部Py1～PyM，能够起到如下的作用。即，在第3像素部32F，光点L的入射位置越接近X轴方向上的一端30a，从各第3像素部32F输出的电荷信号Dy1、Dy3……DyM-1的强度也越减弱。与此相对，在第4像素部33F，光点L的入射位置越接近X轴方向上的一端30a，从各第4像素部33F输出的电荷信号Dy2、Dy4……DyM的强度也越增强。
(第5变形例)
图17是表示第5变形例的受光部10G的概略结构图。受光部10G的第1像素组20G的各第1像素部22G具有多个第1像素22g。第1像素组20G对应于上述实施方式的第1像素对组20。各第1像素22g例如呈正方形，沿Y轴方向排列。各第1像素22g在Y轴方向上相互接线。第1像素22g的X轴方向的宽度为，该第1像素22g越接近Y轴方向上的一端20a而越小，该第1像素22g越接近Y轴方向上的另一端20b而越大。第1像素22g的Y轴方向的宽度与第1像素22g的X轴方向的宽度的变化同样地变化。即，第1像素22g的Y轴方向的宽度为，该第1像素22g越接近Y轴方向上的一端20a而越小，该第1像素22g越接近Y轴方向上的另一端20b而越大。因此，由第1像素部22G的各第1像素22g构成的受光区域的面积越接近Y轴方向上的一端20a而越阶段性地减少，越接近Y轴方向上的另一端20b而越阶段性地增加。通过使第1像素组20G具有这样的各第1像素部22G，在各第1像素部22G光点L的入射位置越接近Y轴方向上的一端20a，入射于各第1像素部22G的光点L的入射光量越减少，与此相应地，在各第1像素部22G生成的电荷信号(第1电信号)的强度也越减弱。将该电荷信号称为Dx1～DxN。
受光部10G的第2像素组30G的各第2像素部32G具有多个第2像素32g。第2像素组30G对应于上述实施方式的第2像素对组30。第2像素部32G对应于上述实施方式的第4像素部33。各第2像素32g例如呈正方形，沿X轴方向排列。各第2像素32g在X轴方向上相互接线。第2像素32g的Y轴方向的宽度为，该第2像素32g越接近X轴方向上的一端30a而越大，该第2像素32g越接近X轴方向上的另一端30b而越小。第2像素32g的X轴方向的宽度与第2像素32g的Y轴方向的宽度的变化同样地变化。即，第2像素32g的X轴方向的宽度为，该第2像素32g越接近X轴方向上的一端30a而越大，该第2像素32g越接近X轴方向上的另一端30b而越小。因此，由第2像素部32G的各第2像素32g构成的受光区域的面积越接近X轴方向上的一端30a而越阶段性地增加，越接近X轴方向上的另一端30b而越阶段性地减少。通过使第2像素组30G具有这样的各第2像素部32G，在各第2像素部32G光点L的入射位置越接近X轴方向上的一端30a，入射于各第2像素部32G的光点L的入射光量越增强，与此相应地，在各第2像素部32G生成的电荷信号(第2电信号)的强度也越增强。将该电荷信号称为Dy1～DyM。
计算部65使用电荷信号Dx1～DxN计算第1检测位置PA1，并使用电荷信号Dy1～DyM计算第2检测位置PB1。再有，计算部65利用相对于Y轴方向上的光点L的入射位置的各电荷信号Dx1～DxN的强度的变化，对第2检测位置PB1进行加权。再有，计算部65利用相对于X轴方向上的光点L的入射位置的各电荷信号Dy1～DyM的强度的变化，对第1检测位置PA1进行加权。这样的方式也能够获得与上述实施方式的效果相同的效果。
本发明的位置检测传感器并不限于上述的实施方式和各实施例，能够进行其它各种变形。例如，也可以将上述的实施方式和各变形例根据所需要的目的和效果进行相互组合。
附图标记的说明
1、1D…位置检测传感器、10、10A～10G…受光部、20、20A～20F…第1像素对组、20G…第1像素组、20a、30a…一端、20b、30b…另一端、21、21B～21F…第1像素对、22、22B～22G…第1像素部、22a、23a、32a、33a…一部分、22d～22g…第1像素、23、23B～23F、32G…第2像素部、23d～23f、32g…第2像素、24…第1透过滤波器、25…第2透过滤波器、26…第1遮光部、27…第2遮光部、28…第1放大器、29…第2放大器、30、30A～30F…第2像素对组、30G…第2像素组、31、31B～31F…第2像素对、32、32B～32F…第3像素部、32d～32f…第3像素、33、33B～33F…第4像素部、33d～33f…第4像素、34…第3透过滤波器、35…第4透过滤波器、36…第3遮光部、37…第4遮光部、38…第3放大器、39…第4放大器、40、40A、40B…第1信号处理部、41、43、44、51、53、54…开关元件、42、52…移位寄存器、50、50A、50B…第2信号处理部、60、60D…运算处理部、61、62、66～69…放大器、63、64、70～73…A/D转换器、65…计算部、Dx1～DxN、Dy1～DyM…电荷信号、L、LA、LB…光点、Px1～PxN、Py1～PyM…像素部。

Claims (7)

1.一种位置检测传感器，其特征在于，
是检测光的入射位置的位置检测传感器，
包括：
第1像素对组，其具有分别包含第1像素部和第2像素部且沿第1方向排列的多个第1像素对，所述第1像素部生成与所述光的入射光量相应的第1电信号，所述第2像素部在所述第1方向上与所述第1像素部排列而配置且生成与所述光的入射光量相应的第2电信号；
第2像素对组，其具有分别包含第3像素部和第4像素部且沿第2方向排列的多个第2像素对，且与所述第1像素对组交叉，所述第3像素部生成与所述光的入射光量相应的第3电信号，所述第4像素部在与所述第1方向交叉的所述第2方向上与所述第3像素部排列而配置且生成与所入射的所述光的入射光量相应的第4电信号；和
计算部，其通过使用所述第1电信号和所述第2电信号进行重心运算，计算作为所述第1方向上的所述入射位置的第1位置，通过使用所述第3电信号和所述第4电信号进行重心运算，计算作为所述第2方向上的所述入射位置的第2位置，
在所述第1像素部所述入射位置越接近所述第1像素对组的所述第2方向上的第1端，所述第1电信号的强度越减弱，
在所述第2像素部所述入射位置越接近所述第2方向上的所述第1端，所述第2电信号的强度越增强，
在所述第3像素部所述入射位置越接近所述第2像素对组的所述第1方向上的第2端，所述第3电信号的强度越减弱，
在所述第4像素部所述入射位置越接近所述第1方向上的所述第2端，所述第4电信号的强度越增强，
所述计算部基于所述第3电信号的强度和所述第4电信号的强度对所述第1位置进行加权，并基于所述第1电信号的强度和所述第2电信号的强度对所述第2位置进行加权。
2.如权利要求1所述的位置检测传感器，其特征在于：
所述第1像素对组还包括覆盖所述第1像素部且使所述光透过的第1透过滤波器和覆盖所述第2像素部且使所述光透过的第2透过滤波器，
所述第2像素对组还包括覆盖所述第3像素部且使所述光透过的第3透过滤波器和覆盖所述第4像素部且使所述光透过的第4透过滤波器，
越接近所述第2方向上的所述第1端，所述第1透过滤波器的所述光的透过率越减小，
越接近所述第2方向上的所述第1端，所述第2透过滤波器的所述光的透过率越增大，
越接近所述第1方向上的所述第2端，所述第3透过滤波器的所述光的透过率越减小，
越接近所述第1方向上的所述第2端，所述第4透过滤波器的所述光的透过率越增大。
3.如权利要求1所述的位置检测传感器，其特征在于：
所述第1像素对组还包括覆盖所述第1像素部的除一部分以外的其它部分且将所述光遮光的第1遮光部和覆盖所述第2像素部的除一部分以外的其它部分且将所述光遮光的第2遮光部，
所述第2像素对组还包括覆盖所述第3像素部的除一部分以外的其它部分且将所述光遮光的第3遮光部和覆盖所述第4像素部的除一部分以外的其它部分且将所述光遮光的第4遮光部，
越接近所述第2方向上的所述第1端，所述第1像素部的一部分的所述第1方向的宽度越减小，
越接近所述第2方向上的所述第1端，所述第2像素部的一部分的所述第1方向的宽度越增大，
越接近所述第1方向上的所述第2端，所述第3像素部的一部分的所述第2方向的宽度越减小，
越接近所述第1方向上的所述第2端，所述第4像素部的一部分的所述第2方向的宽度越增大。
4.如权利要求1所述的位置检测传感器，其特征在于：
越接近所述第2方向上的所述第1端，所述第1像素部的所述第1方向的宽度越减小，
越接近所述第2方向上的所述第1端，所述第2像素部的所述第1方向的宽度越增大，
越接近所述第1方向上的所述第2端，所述第3像素部的所述第2方向的宽度越减小，
越接近所述第1方向上的所述第2端，所述第4像素部的所述第2方向的宽度越增大。
5.如权利要求1所述的位置检测传感器，其特征在于：
所述第1像素部包含沿所述第2方向排列的多个第1像素，
所述第2像素部包含沿所述第2方向排列的多个第2像素，
所述第3像素部包含沿所述第1方向排列的多个第3像素，
所述第4像素部包含沿所述第1方向排列的多个第4像素，
所述第1像素的所述第1方向的宽度为，该第1像素越接近所述第2方向上的所述第1端而越小，
所述第2像素的所述第1方向的宽度为，该第2像素越接近所述第2方向上的所述第1端而越大，
所述第3像素的所述第2方向的宽度为，该第3像素越接近所述第1方向上的所述第2端而越小，
所述第4像素的所述第2方向的宽度为，该第4像素越接近所述第1方向上的所述第2端而越大。
6.如权利要求1所述的位置检测传感器，其特征在于：
所述第1像素部包含沿所述第2方向排列的多个第1像素，
所述第2像素部包含沿所述第2方向排列的多个第2像素，
所述第3像素部包含沿所述第1方向排列的多个第3像素，
所述第4像素部包含沿所述第1方向排列的多个第4像素，
所述第1像素部具有与所述多个第1像素分别电连接且将在所述多个第1像素分别生成的电信号的强度放大的多个第1放大器，
所述第2像素部具有与所述多个第2像素分别电连接且将在所述多个第2像素分别生成的电信号的强度放大的多个第2放大器，
所述第3像素部具有与所述多个第3像素分别电连接且将在所述多个第3像素分别生成的电信号的强度放大的多个第3放大器，
所述第4像素部具有与所述多个第4像素分别电连接且将在所述多个第4像素分别生成的电信号的强度放大的多个第4放大器，
所述第1放大器的放大率为，与该第1放大器电连接的所述第1像素越接近所述第2方向上的所述第1端而越小，
所述第2放大器的放大率为，与该第2放大器电连接的所述第2像素越接近所述第2方向上的所述第1端而越大，
所述第3放大器的放大率为，与该第3放大器电连接的所述第3像素越接近所述第1方向上的所述第2端而越小，
所述第4放大器的放大率为，与该第4放大器电连接的所述第4像素越接近所述第1方向上的所述第2端而越大。
7.一种位置检测传感器，其特征在于，
是检测光的入射位置的位置检测传感器，
包括：
具有沿第1方向排列且生成与所述光的入射光量相应的第1电信号的多个第1像素部的第1像素组；
具有沿与所述第1方向交叉的第2方向排列且生成与所述光的入射光量相应的第2电信号的多个第2像素部，与所述第1像素组交叉的第2像素组；和
计算部，其通过使用所述第1电信号进行重心运算，计算作为所述第1方向上的所述入射位置的第1位置，并通过使用所述第2电信号进行重心运算，计算作为所述第2方向上的所述入射位置的第2位置，
在所述第1像素部所述入射位置越接近所述第1像素组的所述第2方向上的第1端，所述第1电信号的强度越减弱，
在所述第2像素部所述入射位置越接近所述第2像素组的所述第1方向上的第2端，所述第2电信号的强度越减弱，
所述计算部使用所述第2电信号的强度对所述第1位置进行加权，使用所述第1电信号的强度对所述第2位置进行加权。
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