JP2001284631A

JP2001284631A - 光検出器及び光検出システム

Info

Publication number: JP2001284631A
Application number: JP2000095804A
Authority: JP
Inventors: Minoru Yonezawa; 澤実米; Masatoshi Sakurai; 井正敏櫻
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2001-10-12
Also published as: US20010028026A1; US6974946B2; US20050045808A1; US6809308B2

Abstract

(57)【要約】【課題】簡便かつ廉価な構成で光の強度分布を測定す
る機能を持ち、計測波長帯の選択性を持った光検出器を
提供する。【解決手段】増感色素が塗布された透明半導体電極部
１１と対向電極部１２と、両者に挟まれたバッファ層１
３とからなる透過型光検出器で、対向電極部または透明
半導体電極部が複数の電極セルに分割されて構成され
る。この光検出器によれば、増感色素で吸収される波長
帯の光の一部を用いて、光電変換を行い、波長選択性を
持った光検出器をコンパクトな構成で実現することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光検出器および光
検出システムに関し、より詳細には、透過型の光検出器
を改良し入射光の２次元的な強度分布あるいは波長分布
に関する情報を検出可能とした光検出器および光検出シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】光学技術の多様なシステム応用がなされ
ている現在、光を検出する手段である受光素子はあらゆ
る光応用機器のアプリケーションでキーデバイスとして
活用されている。これら受光素子は、半導体で形成さ
れ、ｐｎ接合の働きによって起電力を生じるデバイスで
ある。受光素子の光電変換のメカニズムについて簡単に
説明する。

【０００３】光電変換のメカニズムは、表面近傍、空間
電荷領域、結晶内部という３箇所で振る舞いが異なる
が、最終的にはｎ領域に電子がｐ領域に正孔がたまるこ
とで電位差が生じるメカニズムである。まず、表面近傍
で吸収された光は高濃度の電子と正孔を励起し、濃度の
低い内部に向けて拡散させる。この際、ｐｎ接合の空間
電荷領域に達すると、電子は電位勾配にしたがって落下
しｎ領域に達し、正孔は電位勾配に遮られて空間電荷領
域の入り口にとどまる。

【０００４】次に、表面より少し内部のｐｎ接合空間電
荷領域で吸収された光は、そこで電子と正孔を作り、そ
れぞれ電位勾配にしたがって移動し、ｎ領域、ｐ領域へ
とたまることになる。最後に結晶内部には光の長波長成
分のみが到達し、内部のｎ領域によって生じた正孔は、
拡散によって空間電荷領域に達して電場によってｐ領域
に集まることになる。このようにして、ｐｎ接合に光が
照射したときに両側に起電力が発生するのである。

【０００５】従来の受光素子ではｐｎ接合を行う面が光
を透過しないため、図３５に例示したように光路の末端
に配置されるのが一般的であった。すなわち、図３５に
例示した構成においては、光路１中に設けられたビーム
スプリッタ２で分岐された光が受光素子３に導かれるよ
うな構成とされている。このため、受光素子３を持つ検
出光学系は複雑な構成をとることが多かった。またビー
ムスプリッタ２を介することで、光軸がシフトしたりビ
ーム波面にノイズが生じたりして悪影響を与えることが
避けられなかった。このため、特に長い距離を伝播させ
る必要のある計測系などでは、このような検出光学系を
採用することが困難であるという問題があった。

【０００６】一方、近年の光応用システムの進歩に伴
い、複数の波長の光を同一の光軸上に伝搬させる要請が
強くなっている。従来から、レーザなど単一波長成分を
持った光の検出には、ハーフミラーや偏光状態を考慮し
た偏光ビームスプリッタを用いて分光する構成がよく用
いられる。しかし、最近の短波長レーザの開発により、
複数波長のレーザを光軸を同一にとって用いる例が多く
なってきた。その一例である光ディスク装置では、ＣＤ
（compact disc）とＤＶＤ（digital versatiledisc）
の読み取りを同一の装置で行うために、780nm、635nmと
いう波長の異なる二つのレーザを使用している。現状技
術では、この二つの波長の検出系がそれぞれ別に構成さ
れている例が多く、検出光学系の構成は、光技術の進歩
とともにますます複雑になってきたとも考えられる。

【０００７】入射光が広い周波数帯域の光である一例
が、イメージセンサである。自然光が入射されるビデオ
カメラ用のCCD（chage coupled device）などが代表的
な例である。ビデオカメラ用のイメージセンサでは、入
射された光をRGBの3種の波長帯に分離して、それぞれ検
出するためにCCDを３つ備えた図３６のような光学系を
設けている。すなわち、同図に例示した構成の場合は、
光路１中に置かれたプリズム５によって赤色成分が分離
されてＣＣＤ４Ａで検出され、プリズム６で分離された
緑色成分がＣＣＤ４Ｂで検出され、プリズム７で分離さ
れた青色成分がＣＣＤ４Ｃで検出される。この検出光学
系の採用により、三原色分離して検出された光強度信号
が情報信号として取りだされるのである。高性能イメー
ジセンサの実現のためには、このように広い波長帯の入
射光を3原色分離してそれぞれに検出系を設ける必要が
あり、図３６のような複雑な構成の検出光学系が不可欠
であった。

【０００８】以上例示したような検出光学系を簡便に構
成するために、光を一部透過する光検出器も提案されて
いる。光を透過する機能を有する従来の光検出器として
は、主に太陽電池の用途に用いられる、ガラス基板上に
アモルファスシリコン光センサを設けた裏面透明電極光
センサや、シリコンに微細孔をあけることによって光透
過を可能とするシースルー光センサがある。

【０００９】しかし、裏面透明電極光センサは色がシリ
コンのバンドギャップに制限されるため、赤色以外の例
えば青色や緑色は吸収できず、波長帯が限定される構成
となってしまう。また、シースルー光センサは光透過性
を微細孔で可能にするため、透過率と変換効率を共に高
くとることや、吸収波長の調整はできなかった。

【００１０】また、図３７に示すように、シリコン基板
の薄膜化のプロセスを用いて、薄膜フォトダイオードが
製造され、透過型光検出器が実現されている。すなわ
ち、同図に表した例においては、酸化シリコンマスクＭ
を利用してＴＭＡＨエッチングによりシリコン基板Ｓの
一部を薄膜化し（図３７（ａ））、ｐｎ接合を形成し
（図３７（ｂ））、さらに電極Ｅを形成して薄膜フォト
ダイオードを形成する（図３７（ｃ））。

【００１１】しかしこのような検出器は、製造コストが
かかったり、光の透過率が低いなどの問題点があると同
時に、シリコンという材料に依存して吸収検出される波
長スペクトルが固定されるため、光検出器としての用途
が非常に限定されてしまうという問題点があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の受光素子を有する光検出器では、光を透過できないた
め光路の末端に配置しなくてはならなかった。同時に、
末端に配置された光検出器に光を導くために光路中にビ
ームスプリッタなどを設けて分光することが不可欠で、
光学系の構成が複雑になる、光軸が微妙にずれる、ビー
ム波面にノイズが生じるという問題点があった。

【００１３】近年の光学技術の進歩に伴い、複数波長の
レーザが使用されたり、周波数帯を分割して検出する用
途が発生したりするために、使用する波長の数だけ検出
光学系が設けられることになると、検出光学系はますま
す複雑な構成となる傾向にある。

【００１４】また、従来は、光を透過する検出器は限ら
れた用途では存在するものの、細かな調整が困難であっ
たり、製造コストが高かったりと、廉価で高性能の光検
出器としては適さない構成のものであった。

【００１５】本発明は、かかる課題の認識にもとづいて
なされたものであり、その目的は、廉価で簡便な構成に
よって、製造性に優れ、波長帯を選択可能な光検出を行
う光検出器を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の透明電極と、第２の透明電極と、前記第１及
び第２の透明電極に挟まれて前記第１の透明電極と第２
の電極に共通な光電変換部と、を備え、前記第１の透明
電極と前記第２の透明電極との少なくともいずれかは、
複数の電極セルに分割されてなることを特徴とする。

【００１７】または、本発明の光検出器は、第１の透明
電極と、前記第１の透明電極の上に積層された透明半導
体と、前記透明半導体の上に積層され所定の波長を含む
波長帯の光を吸収する増感色素膜と、第２の透明電極
と、前記増感色素膜と前記第２の透明電極との間に挟持
されたキャリア輸送体と、を備え、前記第１の透明電極
と前記第２の透明電極との少なくともいずれかが、複数
の電極セルに分割されてなることを特徴とする。

【００１８】または、本発明の光検出器は、第１の透明
電極と、前記第１の透明電極の上に積層された透明半導
体と、前記透明半導体の上に積層され所定の波長を含む
波長帯の光を吸収する増感色素膜と、第２の透明電極
と、前記増感色素膜と前記第２の透明電極との間に挟持
された誘電体層と、を備え、前記第１の透明電極と前記
第２の透明電極との少なくともいずれかが、複数の電極
セルに分割されてなることを特徴とする。

【００１９】または、本発明の光検出器は、第１の透明
電極と、前記第１の透明電極の上に積層された有機ｐ型
半導体層と、前記有機ｐ型半導体層の上に積層された有
機ｎ型半導体層と、前記有機ｎ型半導体層の上に積層さ
れた第２の透明電極と、を備え、前記第１の透明電極と
前記第２の透明電極との少なくともいずれかが、複数の
電極セルに分割されてなることを特徴とする。

【００２０】一方、本発明の光検出システムは、前述し
たいずれかの光検出器と、光の入力に応じて前記第１の
透明電極と前記第２の透明電極との間に発生する電気信
号を前記複数の電極セルのそれぞれについて検知する検
知部と、を備え、対象物の上に前記検出器を配置し、前
記光検出器を透過して前記対象物により反射された光に
より前記複数の電極セルのそれぞれについて発生する前
記電気信号を前記検知部により検知することにより前記
対象物の画像情報を入力することを特徴とする。

【００２１】または、本発明の光検出システムは、前述
したいずれかの光検出器と、入射光に応じて前記第１の
透明電極と前記第２の透明電極との間に発生する電気信
号を前記複数の電極セルのそれぞれについて検知する検
知部と、前記検知部により検知される前記電気信号に基
づいて、前記入射光と前記光検出器との相対的な位置関
係を所定の関係に修正する駆動手段と、を備えたことを
特徴とする。

【００２２】または、本発明の積層型の光検出器は、所
定の波長を含む第１の波長帯の光に対して光電変換を行
う第１の透過型光検出器と、前記第１の透過型光検出器
と積層され前記第１の透過型光検出器を透過した光を検
出する第２の光検出器と、を備えたことを特徴とする。

【００２３】ここで、前記第１の透過型光検出器は、第
１の透明電極と、前記第１の透明電極の上に積層された
透明半導体と、前記透明半導体の上に積層された増感色
素膜と、前記増感色素膜と前記第２の透明電極との間に
挟持されたキャリア輸送体と、を有することを特徴とす
る。

【００２４】または、前記第１の透過型光検出器は、第
１の透明電極と、前記第１の透明電極の上に積層された
透明半導体と、前記透明半導体の上に積層された増感色
素膜と、前記増感色素膜と前記第２の透明電極との間に
挟持された誘電体層と、を有することを特徴とする。

【００２５】または、前記第１の透過型光検出器は、第
１の透明電極と、前記第１の透明電極の上に積層された
有機ｐ型半導体層と、前記有機ｐ型半導体層の上に積層
された有機ｎ型半導体層と、前記有機ｎ型半導体層の上
に積層された第２の透明電極と、を有することを特徴と
する。

【００２６】また、積層型の光検出器においては、前記
第２の光検出器は、透明電極を有し、前記第１の光検出
器の前記第１または第２の透明電極と、前記第２の光検
出器の前記透明電極との少なくともいずれかは、複数の
電極セルに分割されていることを特徴とする。

【００２７】また、積層型の光検出器においては、前記
第２の光検出器は、透明基板の一方の主面上に積層され
た第３の透明電極を有し、前記透明基板の他方の主面上
には、前記第１の透過型光検出器の前記第２の透明電極
が積層されていることを特徴とする。

【００２８】また、前記第２の透明電極と前記第３の透
明電極とは、前記透明基板の両面の電極パターンが一致
するように同一の複数の電極セルに分割されていること
を特徴とする。

【００２９】また、前記複数の電極セルは、光の入射光
軸に対して点対称に略等面積となるように分割されて設
けられたことを特徴とする。

【００３０】また、前記第２の光検出器は、前記第３の
透明電極と対向して設けられた第４の透明電極を有し、
前記第１の透明電極と前記第４の透明電極のそれぞれ
は、動作時に一定電位となるように構成されたことを特
徴とする。

【００３１】また、前記透明基板の両面に設けられた前
記第２の透明電極と前記第３の透明電極のそれぞれを介
して得られる電気信号を、前記分割された電極セル毎に
処理する信号処理回路が一体的に設けられたことを特徴
とする。

【００３２】また、前記第１の透過型光検出器で光電変
換される前記第１の波長帯より、前記第２の光検出器で
光電変換される第２の波長帯の方が長波長成分を含むよ
うに構成されたことを特徴とする。

【００３３】また、前記第２の光検出器と積層され前記
第１の透過型光検出器と前記第２の光検出器を透過した
光を検出する第３の光検出器をさらに備え、前記第２の
光検出器は前記第１の波長帯とは異なる第２の波長帯の
光に対して光電変換を行い、前記第３の光検出器は、前
記第１及び第２の波長帯のいずれとも異なる第３の波長
帯の光に対して光電変換を行うことを特徴とする。

【００３４】本発明は、上記した構成により、光を透過
しながら、所定波長成分を選択して検出する光検出器を
実現するものである。この光検出器によって、検出光学
系は非常に簡便に構成できることになる。

【００３５】また、この光検出器は廉価で簡便な製造プ
ロセスで製造できるため、低コストで高性能な光学検出
系を構成できる。さらにこの光検出器は波長選択性を持
たせられるため、複数の波長のレーザ光が同一光軸上に
配置される光学系においても、所定の波長成分のみを検
出することができる。

【００３６】同時に、このような透過型光検出器では、
両面から光を入射することも可能であって、多様な位置
ずれ検出に適用可能な検出光学系を構成することが可能
となる。

【００３７】一方、波長を選択して検出する光検出ユニ
ットを積層することで、検出感度を上げることができ
る。また、積層した光検出ユニットの選択波長を異なる
波長とすることで、複数波長を同時に検出可能な光検出
器を構成することが可能となる。この光検出器の構造に
おいて、分割された電極を有していることがひとつの特
長であるが、この電極は、同一の透明基板の両面に形成
されるため、分割電極同士の位置合わせが容易となって
いる。積層される光検出器をこのような構成とすること
で、製造プロセスを簡便化し、廉価な光検出器を実現す
ることが可能となる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、実施例を参照しつつ本発明
の実施の形態について詳細に説明する。（第１の実施例：４分割電極付透過型光検出器）図１
（ａ）は、本発明の実施の形態にかかる光検出器の基本
構成を例示する概略断面図である。すなわち、光検出器
１００１は、透明基板１００２に形成された第１の電極
部１００４と、透明基板１００３に形成され、２つに分
割された第１及び第２の電極セル１００６、１００７か
らなる第２の電極部と、これら両方の電極部に挟まれた
光電変換部１００５からなる構成を有する。

【００３９】透明基板１００２に入射した光は、透明基
板１００２と透明電極部１００４を透過して、光電変換
部１００５において電子と正孔の移動を促す。その結
果、分割された第２の電極部の第１の電極セル１００６
近傍での電子と正孔の移動による起電力は、電気部１０
０４と第１の電極セル１００６との間で発生し、もう一
方の分割電極セル１００７の近傍での起電力は電極部１
００４と第２の電極セル１００７との間で発生すること
になる。

【００４０】このように、第２の電極部を２つあるいは
それ以上の電極セルに分割することで、分割線１００８
によって分割された領域に入射した光の強度に依存した
起電力をそれぞれ別に取り出すことが可能となる。

【００４１】従来の分割型光検出器では、本発明の光検
出器の光電変換部１００５や第１の電極部１００４にあ
たる部分も分割されて構成されていたため、分割された
領域の中間領域に入射した光を検出することが困難であ
った。図１（ａ）に例示したように２分割の光検出器で
は、その中間領域の面積は微小であるが、多数の領域に
分割された光検出器では、中間領域で発生するはずの起
電力の成分は大きく、結果的に光電変換の効率が低下す
る要因となっていた。

【００４２】これに対して、本発明によれば、分割領域
の中間領域に対しても光電変換を行うことができ、効率
の良い光検出器の構成とされている。また、分割すべき
部分も第２の透明電極部のみで良く、パターニングなど
による成型が容易な光検出器を提供することができる。

【００４３】以上のように構成された本実施例の積層透
過型光検出器の動作について、以下に説明する。図１
（ｂ）は、本発明の光検出器の動作モデルを表す概念図
である。透過型光検出器１００に入射した光は、透明基
板１４を介して色素増感透明半導体電極部６０に到達す
る。ここで、増感色素１７の吸収波長領域の光は吸収さ
れ、増感色素１７を励起する。この励起によって増感色
素のＨＯＭＯレベルに正孔が生成し、ＬＵＭＯレベルに
は電子が生じて、この電子は酸化チタン（ＴｉＯ_２）な
どからなる透明半導体１６の伝導帯へ移動する。

【００４４】なお、上述した光検出器が動作するために
必要なエネルギーレベルとしては、各増感色素のＬＵＭ
Ｏレベルは、透明半導体の伝導帯レベルより０．５ｅＶ
以下の差で高いことが望ましい。

【００４５】キャリア輸送体である酸化還元電解質で構
成されたバッファ層６５では、増感色素６４のＨＯＭＯ
レベルに生じた正孔はバッファ層６５に移動し、正孔は
バッファ層中を対向電極部１２まで移動して対向電極に
移る。一方、透明半導体に移った電子は、透明電極１５
に移動する。この透明電極の電子は電線６７に、対向電
極１２の正孔は電線６８に移動し、電線６７と電線６８
の間に流れる電流を検知することにより、本発明の透過
型光検出器が動作することになる。

【００４６】図２は、本発明の第１実施例における透過
型光検出器の概観図であり、同図（ａ）はその斜視外観
図、同図（ｂ）はその断面構成図である。

【００４７】この光検出器１００は、所定の波長帯の光
を選択吸収して光電変換を行う透過型光検出器である。
この透過型光検出器は、色素増感透明半導体電極部１１
および対向電極部１２と、両電極部に挟まれたバッファ
層１３とから構成されている。さらに色素増感透明半導
体電極部１１は、透明基板１４上に形成された透明電極
１５および透明半導体１６と、この半導体層に吸着され
た増感色素膜１７によって構成されている。

【００４８】対向電極部１２は、透明基板５０に形成さ
れた透明電極部によって構成される。この透明電極は、
図示するように２つのセル１８、１９、２０、２１に分
割され電気的に相互に絶縁されて設けられ、各電極セル
において発生した電流信号を個別に取り出すことができ
るように電線２２、２３、２４、２５が配線されてい
る。

【００４９】なお、図２においては、対抗電極部が同等
な面積の形状で４つのセルに分割された例を表したが、
これ以外にも、例えばライン状に複数のセルに分割され
る構成となっていても構わないし、マトリックス状に多
数のセルに分割されていても構わない。また、各透明電
極および電極部は、入射光軸の中心に対して点対称に分
割されるように構成される。

【００５０】また、入射光量のパワーモニタなどの用途
に用いられる場合、電極部は分割されていなくても構わ
ない。

【００５１】図２に表した電極セル１８、１９、２０、
２１についても、その動作原理は同様である。この動作
原理に基づき、各セルに照射した光量に比例して、各セ
ルに対応する電線に電流が流れることになる。また、信
号品質のよい信号を得るためには、透明電極１５の電位
レベルを接地（グランド）とした方がよい。この場合、
複数の対向電極セルに＋の電位が生じて、電流電圧変換
によって各セルに対応した電圧が検出されることにな
る。すなわち、透明電極の電線２６は接地されている。

【００５２】次に、上記のように構成した透過型光検出
器１００の応用例について説明する。図３は、本発明の
透過型光検出器の応用例を表す概念図である。同図のよ
うに光路１中に本実施例の透過型光検出器１００を配置
することで、簡便な検出光学系を構成することが可能と
なる。同図の構成の検出光学系により、分割された電極
セル１８、１９、２０、２１の出力をそれぞれ比較し、
参照光に対する光検出器のずれ量、ないしは光検出器に
対する光軸のずれ量を算出することが可能である。ま
た、本透過型光検出器を透過した光を別の用途に利用す
ることも可能である。

【００５３】図４は、光検出器１００の透過光も位置ず
れ検出に利用した例を表す概念図である。同図のよう
に、本発明の透過型光検出器１００を複数用いること
で、参照光７１を基準として複数の移動構造体１０２、
１０４どうしの位置ずれを検出する検出光学系を構成す
ることも可能である。

【００５４】なお、このとき、構造体１０２及び１０４
の距離は１ｍ以上離れていても構わない。また、図４の
光軸上に複数の波長帯の光が入射されている場合、それ
ぞれの透過型光検出器１０１、透過型光検出器１０２
は、異なる組成の増感色素を用いて製造されたものであ
っても構わない。この場合、第一の波長帯の光に対する
位置ずれを第一の光検出器が検知、また第二の波長帯の
光に対する第二の構造物の位置ずれを第二の光検出器に
よって検知する構成となる。

【００５５】図３及び図４に例示した実施例の場合、４
分割された電極セル１８、１９、２０、２１の出力信号
を、各対応するセルへの入射光量として検出して、比較
演算、具体的には和・差演算を行うことによって、入射
光軸の光検出器中心からのずれを２次元的に検知するこ
とが可能となる。このように各電極セルで得られた信号
を用いて信号処理を行う場合、微弱な電流をＳ／Ｎよく
検出して処理するために、信号処理回路は光検出器のご
く近傍に設けられるのが好適である。

【００５６】図５は、４分割された電極セルを持つ透過
型光検出器の一例を表す概念図である。同図において、
透過型光検出器１０５で検出された各電極セル８１、８
２、８３、８４の信号は、電線８５、８６、８７、８８
を通じて信号処理回路８９に入力される。この信号処理
回路８９では、各信号の和算・減算を行う。たとえば、
電線８５と電線８６から入力された信号を足し算し、電
線８７と電線８８から入力された信号を足し算した結果
から引き算することによって、入射光軸のＸ方向のずれ
量を検出することができる。同様に、Ｙ方向のずれ量も
和差演算によって検出できて、Ｘ・Ｙ２軸方向の光軸ず
れを検知できる。またこのずれ量は、参照光に対する光
検出器のずれ量と同意である。

【００５７】ここで、図１（ｂ）に表した透過型光検出
器に関しては、バッファ層６５として酸化還元電解質か
らなるキャリア輸送体を用いた例を説明した。この場
合、光が入射している時には電極間に電流が流れ、光が
入射していない時には電流が流れない。

【００５８】これに対して、バッファ層６５を誘電体を
用いて構成することも可能である。この場合、光検出器
の動作原理は多少異なり、検出される信号も入射光に対
して異なる特性を持つ。

【００５９】図６は、この電流信号の違いを表すグラフ
図である。バッファ層がキャリア輸送体により構成され
る場合には、同図（ａ）に表したような光の入射信号に
対して、同図（ｂ）に表したような電流信号が流れる。

【００６０】これに対して、バッファ層が誘電体である
場合には、前述した電荷の移動によって透過型光センサ
ユニット内に電場が生じて、電線に変位電流が流れる。
この変位電流の作用によって、透明電極には正電荷、対
向電極には負電荷が生じる。このとき電線間に流れる変
位電流を検知することにより、本発明の透過型光検出器
が動作することになる。

【００６１】すなわち、変位電流は、光の入射量の時間
微分値として流れるため、図６（ａ）に表したような入
射光に対しては、図６（ｃ）に表したように、入射光が
入った瞬間に電極間に正のパルスが生じ、光が照射して
いる間は電流は流れず、入射光が消えた瞬間に再度電極
間に負のパルス電流が流れることになる。

【００６２】本光検出器の応答速度について説明すると
以下の如くである。すなわち、各透過型光検出ユニット
内の増感色素１７の光吸収と透明半導体１６への電子移
動は、フェムト秒で起こり、透明半導体１６へ移った電
子はナノ秒で増感色素１７へ戻る。バッファ層６５にキ
ャリア輸送体を用いた場合は、増感色素１７から透明半
導体１６への電子移動後ピコ秒で増感色素１７からキャ
リア輸送体６５への正孔移動が起こり、増感色素１７の
ＨＯＭＯレベルが埋まるため、ナノ秒で起こる透明半導
体１６から増感色素１７への電子逆戻りはこの速度に比
べて遅いため起こりにくい。

【００６３】透過型光検出ユニットの応答速度は、増感
色素１７から移った正孔がキャリア輸送体６５中を拡散
する速度によって決定される。たとえばキャリア輸送体
６５として、イオン拡散を利用する電解質を用いた場合
には、通常イオン拡散速度は遅いため、ユニットのメガ
Ｈｚオーダの信号応答は困難である。

【００６４】バッファ層６５にキャリア輸送体ではな
く、誘電体を用いる場合、光吸収によって生じた増感色
素１７のＨＯＭＯレベルの正孔が移動しないため、透明
半導体１６からの電子移動がナノ秒で起こる。したがっ
て、ユニットの応答速度はキャリア輸送体を用いた場合
よりも速く、数１０メガＨｚオーダの信号応答を行うこ
とが可能となる。

【００６５】次に、本発明の透過型光検出器における各
部材について説明する。本発明で用いられる、透明電極
１１は、透明基板１４表面に透明導電層１５の設けられ
た構成のことを指している。

【００６６】透明基板１４は、透明な板状の材料であれ
ば何でもよく、たとえばガラスやポリマーフィルムなど
が挙げられる。

【００６７】透明電極１５は、透明でかつ電極表面が導
電性を持つ材料ならば何でもよく、たとえば、フッ素や
インジウム、アルミニウムなどをドープした酸化スズ、
酸化亜鉛などが好ましい。また、光透過をあまりさえぎ
らない程度の微量ならば白金、金、銀、銅、アルミなど
の不透明な電極層が含まれていても構わない。透明電極
は透明基板上で複数のパターンに分割される構成となっ
ていても構わない。この場合、各パターンからセル外部
にそれぞれ信号が取り出せるように、配線が取り付けら
れている。

【００６８】補助電極としては、白金、金、銀、銅、ア
ルミニウム等の不透明な金属やグラファイトなど導電性
の高い材料が好ましい。

【００６９】透明半導体１６として用いられる材料は、
可視光領域の光吸収が少ない半導体で、金属酸化物半導
体では、遷移金属の酸化物、たとえばチタン、ジルコニ
ウム、ハフニウム、ストロンチウム、亜鉛、インジウ
ム、イットリウム、ランタン、バナジウム、ニオブ、タ
ンタル、クロム、モリブデン、タングステンの酸化物、
およびこれらの複合酸化物、または酸化混合物が好まし
い。具体的には、例えば、ＳｒＴｉＯ_３、ＣａＴｉ
Ｏ_３、ＢａＴｉＯ_３、ＭｇＴｉＯ_３、ＳｒＮｂ_２Ｏ_６の
ようなペロブスカイト、あるいはこれらの複合酸化物ま
たは酸化物混合物、ＧａＮなどが好ましい。

【００７０】増感色素膜１７の透明半導体１６表面への
吸着は、１分子層から数分子層程度の厚み以上は起こら
ない。外観上の素子の色の濃さを調整するために、図１
（ｂ）に表したように透明半導体１６の表面に微細な凹
凸を設け、実効的な表面積を調節することができる。凹
凸構造を形成するために微粒子構造を用いることができ
る。例えば粒径１０ｎｍのＴｉＯ_２微粒子の焼結体を用
いて微細構造を作製する場合には、微粒子層の厚みを調
節することにより実効的な表面積を調節できる。凹凸構
造は全体の比表面積が１００から１０００の間の値であ
ることが望ましい。

【００７１】また、ここでいう透明電極や透明半導体と
は、可視光波長領域の光を透過する性質を持っており、
３００ｎｍ〜８００ｎｍの光を少なくとも３０％、好ま
しくは５０％、より好ましくは７０％以上透過する。

【００７２】増感色素膜１７は、入射光を吸収して励起
状態になり、その後に電子を透明半導体に渡し、後に固
体キャリア輸送材料から電子を受け取る。したがって増
感色素膜のＬＵＭＯ準位は透明半導体の伝導帯準位と同
じかそれより上にある必要がある。増感色素膜１７は、
透明半導体表面に強く吸着するためにカルボキシル基、
ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシル基、スルホン基、
カルボキシアルキル基などの官能基を分子中に持つこと
が望ましい。

【００７３】増感色素膜１７としては、ルテニウム−ト
リス、ルテニウム−ビス、オスミウム−トリス、オスミ
ウム−ビス型の遷移金属錯体、多核錯体、またはルテニ
ウム−シス−ジアクア−ビピリジル錯体、またはフタロ
シアニン色素、ポルフィリン色素、ペリレン色素、アン
トラキノン色素、アゾ色素、キノフタロン色素、ナフト
キノン色素、シアニン色素、メロシアニン色素、に上記
の官能基を持った構造であることが望ましい。また所望
の色を得るためには、これらの色素の混合物を用いても
良い。

【００７４】バッファ層６５を構成する誘電体材料とし
ては、結晶性もしくはアモルファス性の有機分子を用い
ることができる。結晶性を持つものとして、各種金属フ
タロシアニン、ペリレンテトラカルボン酸、ペリレンや
コロネン等多環芳香族、テトラチアフルバレン、テトラ
シアノキノジメタン等電荷移動錯体、アモルファス材料
としては例えばＡｌｑ３、ジアミン、各種オキサジアゾ
ール、ポリピロール、ポリアニリン、ポリＮ−ビニルカ
ルバゾール、ポリフェニレンビニレンなどの導電性高分
子があげられる。

【００７５】上記のような部材構成で、本実施例の光検
出器を構成した場合、透明基板の厚みは０．１ｍｍ程度
にまで薄く構成することが可能で、その他の要素はほと
んど無視できる厚みのため、全体として０．５ｍｍ程度
の厚みで構成することが可能である。

【００７６】次に、本発明の透過型光検出器の作成法の
要点について説明する。図７は、本発明の透過型光検出
器の作成方法の要部を表す概念図である。まず、透明半
導体１６としてのＴｉＯ_２膜の製造法は、以下の通りで
ある。エタノール中にＴｉＣｌ４を約２ｍｏｌ／ｌ溶解
し、メタノールを加えることで、約５０ｍｇ／ｍｌチタ
ンを含有するチタンアルコキシドを得る。これを加水分
解した後、補助電極として白金を蒸着した第１の透明電
極上に塗布し（図７（ａ））、約４００℃で約３０分間
焼成して透明半導体としてＴｉＯ_２膜を得る（図７
（ｂ））。この時、ＴｉＯ_２膜は、表面が平面だった場
合に対する凹凸を設けた場合の比表面積が約６００、膜
厚は約５μｍが好ましい。

【００７７】上記のように形成した透明半導体１６に増
感色素膜１７を吸着させる（図７（ｃ））。この過程で
は、得られたＴｉＯ_２膜を増感色素のエタノール溶液中
に浸漬する。約３時間浸漬した後、ＴｉＯ_２膜を取り出
し、エタノールで洗浄した。本実施例の場合、色素増感
透明半導体電極部が上記の方法で製造されることにな
る。

【００７８】対向電極部１２は、透明基板に透明電極を
パターニングして成形される（図７（ｄ）、（ｅ））。

【００７９】以上のように作成された各パーツは、バッ
ファ層の枠となるスペーサを介して接着積層され（図７
（ｆ））、スペーサの空隙からキャリア輸送体ないしは
誘電体を注入されて組み立てが完了する（図７
（ｇ））。

【００８０】なお、図２に表した具体例の場合は、対向
電極部１２が分割され、増感色素膜の吸着された透明半
導体が形成された透明電極部１１は分割されない構成で
あったが、この透明電極部１１が分割されていて、もう
一方の対向電極部１２は分割されない構成であっても構
わない。

【００８１】図８は、このように対向電極が分割されな
い構成を例示する断面図である。また、図５に表した具
体例の場合は、略等面積に電極セルが分割されている
が、均等でない面積に分割されて構成されても構わな
い。

【００８２】図９は、電極セルが均等でない面積に分割
されている構成を例示する概念図である。すなわち、同
図の構成においては、電極セルＣ１〜Ｃ６は、均等でな
い面積に分割されている。

【００８３】（第２の実施例：分割電極付き積層光検出
器：動きベクトル検知器：１次元スキャナ）次に、本発
明の第２の実施例について説明する。図１０は、本発明
の第２実施例における透過型光検出器２００の概観図で
あり、同図（ａ）はその平面図、同図（ｂ）はその要部
断面図である。同図の光検出器は、第１実施例として説
明した透過型光検出器の対向電極面１２を等面積の複数
セルＣ１、Ｃ２、・・・に分割した構成を有する。

【００８４】図１１は、本実施例の透過型光検出器をビ
デオカメラなどで用いられる検出光学系に配置した一例
である。本実施例のように用いられる場合、この電極セ
ルのマトリックスは６００×４８０のように大規模なも
のとなる。

【００８５】ビデオカメラ用のイメージセンサでは、入
射された光をＲＧＢの三種の波長帯に分離して、それぞ
れ検出するために、ＣＣＤを３つ備えた図１１のような
光学系を設けている。図では、光路中２０５に置かれた
プリズム２０６によって赤色成分が分離されてＣＣＤ２
０９で検出され、プリズム２０７で分離された緑色成分
がＣＣＤ２１０で検出され、プリズム２０８で分離され
た青色成分がＣＣＤ２１１で検出される。この検出光学
系の採用により、三色分離して検出された光強度信号が
情報信号として取り出せる。

【００８６】さて、本実施例の透過型光検出器２０１、
２０２、２０３を図１１のように配置することで、各Ｃ
ＣＤセンサに入力される映像信号のうち一部を用いて、
映像の「動きベクトル」の検出が可能になる。この動き
ベクトルは、ビデオカメラが撮像者の振動の影響を受け
るために発生する映像信号の「ブレ」、いわゆる「手ぶ
れ」を補償するためのもので、映像信号が所定の周波数
でＣＣＤセンサ上で移動する信号を、移動方向と移動距
離として把握するためのものである。この動きベクトル
を検出し、手ぶれ成分であると判断された場合は、この
動きベクトルにしたがって映像信号を補正して、手ぶれ
の影響を除去した映像信号として信号記録が行われる。

【００８７】実際には、図１１のように検出光学系を構
成し、図１０に示した実施例の各電極セルＣｎにて検出
された映像信号の微分、すなわち時間変化量を求めるこ
とによって、動きベクトルの検出が可能となる。なお、
本実施例の透過型光検出器２００において、バッファ層
６５をキャリア輸送体を用いて構成した場合には、別途
微分回路が必要であるが、誘電体で構成した場合は、図
６に示したように入力された光信号の微分信号を信号出
力として取り出すことができる。つまり、バッファ層６
５に誘電体を用いる場合は、微分回路を要する用途に利
用することによって、信号の微分値を即座に得ることが
可能となる。

【００８８】また、図１１の構成では３箇所に透過型光
検出器を配置したが、図１２のように１箇所に透過型光
検出器２０４を配置する構成としても構わない。このと
き、透過型光検出器２０４の増感色素を映像信号のＲＧ
Ｂ成分と干渉しない波長成分を吸収するように設定して
おけば、本来の映像信号の信号品質を劣化させることな
く、動きベクトル検出を行うことが可能となる。

【００８９】なお、図１０に例示したように、大規模な
マトリックス構造の電極セルが採用される場合、各セル
での信号検出には、順次信号読み出し方式が取られるこ
とが多い。具体的な手法を簡単に解説すると、あらかじ
め各電極セルに対応してコンデンサが設けられており、
特定の電圧で充電されている。この電圧は、セル毎に定
期的に順次充電され、なんらかの形で放電があった場
合、充電に要した電圧が信号として取り出せるものであ
る。光検出器の電極セルにパルス電流が流れた際に、対
応するコンデンサが電流値に応じて放電するように回路
構成されていれば、定期的に追加充電されたときに、パ
ルス電流の値を充電量として検出することが可能とな
る。

【００９０】（第３の実施例：画面直置き型入力装置）
次に、本発明の第３の実施例について説明する。図１３
は、本発明の第３の実施例を説明するための概念図であ
る。すなわち、本実施例は、第２実施例の透過型光検出
器２００を原稿画面３０１上に配置して、原稿画面の映
像情報を取り込む構成としたものである。本実施例にお
いては、外部光が原稿面３０１に反射して戻ってきた光
を透過型光検出器２００で検出することにより、原稿面
の画像情報を受け取ることが可能となる。

【００９１】ここで、原稿面３０１は電子的に投影され
たディスプレイ上の映像信号であっても構わないし、紙
面に描かれた画像情報であっても構わない。

【００９２】また、本発明の透過型光検出器２００によ
り検出可能な波長の光、たとえば所定波長のレーザ光の
出力が可能なペン状の入力端末３０２によって、光検出
器上に任意に描画し情報を入力することが可能である。
この時、元々原稿面３０１上に存在していた画像情報は
透過型光検出器２００の裏面から検知されており、入力
端末３０２によって入力された情報は、前記画像情報と
電子的に位置合わせされて入力されることが可能であ
る。

【００９３】（第４の実施例：センサ付きアクチュエー
タ）次に、本発明の第４の実施例について説明する。図
１４及び図１５は、本発明の第４実施例の透過型光検出
器の構成を表す概念図である。この透過型光検出器４０
０は、図２に表した透過型検出器１００の透明電極部１
１の透明基板１４を厚めに形成し、ミラー面４４１を設
けた構成を有する。このような構成の透過型光検出器４
００では、入射光４４２がミラー面４４１で反射して反
射光４４３となり、対向電極部１２の４分割された電極
セルに２度照射することになる。同図に例示したよう
に、入射光４４２がミラー面４４１に対して斜め入射す
る場合、各電極セルで検知される信号を演算回路４４６
によって比較演算することで、傾き角の検知を行うこと
が可能である。

【００９４】また、この検出された信号電流をそのまま
用いて、あるいはアンプ回路を通過させて、図１５に表
したように、透過型光検出器を駆動する駆動手段４４８
に入力することで、検知された傾き角の補正を行うよう
に透過型光検出器４００、すなわちミラー面４４１を回
転調節することができる。

【００９５】つまり、透過型光検出器４００により検出
した信号に基づいて角度補正する機能を有するシステム
が実現される。駆動手段４４８としては、電磁駆動、圧
電駆動、静電駆動などどのような駆動方式のものであっ
ても構わない。ただし、検出された電流値をそのまま用
いる場合には、光検出器で検出される電流値は非常に微
小であるので、静電駆動方式などが適していると考えら
れる。

【００９６】なお本実施例では、回転駆動によって補正
を行うものとしたが、平行移動、その他の動作によって
演算回路の出力が所定値になるようにサーボがかけられ
るように構成されても構わない。

【００９７】また、本実施例では、駆動する対象は透過
型光検出器自身としたが、たとえば透過型光検出器に入
射される光の光源のパワーなど、図示されない別のもの
であっても構わない。

【００９８】（第５の実施例：位置合わせ／両面からの
入射光）次に、本発明の第５の実施例について説明す
る。図１６は、本実施例の透過型光検出器を表し、同図
（ａ）はその平面図、同図（ｂ）はその要部断面図であ
る。

【００９９】本実施例は、微少な穴５０２のあいた部材
５０１に入射光５０３を照射し、入射光軸中心を精密に
穴５０２の中心とあわせる場合などに好適な構成であ
る。その位置合わせの手順は、まず穴のあいた部材５０
１の裏面から参照光５０４を与え、穴を通過した光を４
分割された電極セルＣ１〜Ｃ４で検出しながら部材５０
１に対して透過型光検出器５００を位置合わせし、接着
などで固定する。

【０１００】しかる後に、入射光５０３を透過型光検出
器５００に対して照射し、４分割された電極セルＣ１〜
Ｃ４で検出しながら、光軸の位置合わせを行う。このよ
うに、本発明の透過型光検出器が両面への照射光に対し
て検出可能であるため、図示したような構成の調整手順
が可能となる。

【０１０１】以上、本発明の第１乃至第５実施例とし
て、電極を複数に分割した透過型光検出器に関して説明
した。

【０１０２】次に、本発明の第６乃至第１２実施例とし
て、複数のセルを積層した透過型光検出器について説明
する。

【０１０３】（第６の実施例：分割電極付２層光検出
器）まず、本発明の第６の実施例について説明する。図
１７は、本発明の第７実施例における積層透過型光検出
器の概観図であり、同図（ａ）はその斜視外観図、同図
（ｂ）はその断面構成図である。

【０１０４】この光検出器６００は、第１の波長帯の光
を選択吸収して光電変換を行う第１の透過型光検出ユニ
ット１０と、第２の波長帯の光を選択吸収して光電変換
を行う第２の透過型光検出ユニット３０が絶縁体である
透明基板５０を介して積層された構造となっている。

【０１０５】第１の透過型光検出ユニット１０は、第１
の色素増感透明半導体電極部１１および第１の対向電極
部１２と、両電極部に挟まれた第１のバッファ層１３と
から構成されている。さらに第１の色素増感透明半導体
電極部１１は、透明基板２３上に形成された透明電極１
５および透明半導体１６と、この半導体層に吸着された
増感色素膜１７によって構成されている。

【０１０６】同様に、第２の透過型光検出ユニット３０
は、第２の色素増感透明半導体電極部３１および第２の
対向電極部３２と、両電極部に挟まれた第２のバッファ
層３３とから構成され、第２の対向電極部３２は透明基
板５０を介して第１の透明電極部１２の裏面に形成され
ている。第２の色素増感透明半導体電極部も第１の色素
増感透明半導体電極部と同様に、透明基板に形成された
透明電極３５および透明半導体３６と、この半導体層に
吸着された増感色素膜３７によって構成されている。

【０１０７】第１の対向電極部１２は、透明基板５０に
形成された透明電極部によって構成される。この透明電
極は、図示するように２つのセル１８、１９に分割され
電気的に相互に絶縁されて設けられ、各電極セルにおい
て発生した電流信号を個別に取り出すことができるよう
に電線２０、２１が配線されている。

【０１０８】一方、透明基板５０の裏面に設けられた第
２の対向電極部は、第１の透明電極の分割セル形状と等
しい形状のセル３８，３９に分割され、透明基板５０を
介してセル１８とセル３８およびセル１９とセル３９が
相互に位置合せされて設けられている。第２の透明電極
においても、各電極セルで発生した電流信号を個別に取
り出すことができるように、電線４０、４１が配線され
ている。

【０１０９】また、第１の透明電極の電線２２と第２の
透明電極の電線４２はお互いに接続されて接地されてい
る。

【０１１０】なお、図１７に表した具体例においては、
対向電極部はそれぞれ２つのセルに分割されているが、
これ以外にも、例えばライン上に複数のセルに分割され
る構成となっていても構わないし、マトリックス状に複
数のセルに分割されていても構わない。また、各透明電
極および電極部は、入射光軸の中心に対して線対称また
は点対称に分割されるように構成される。

【０１１１】また、第１、第２の対向電極部は、少なく
ともどちらか一方が分割されていればよく、図１８に例
示したように、第１の対向電極部のみ電極セル１８、お
よび電極セル１９に分割された構成となり、第２の対向
電極部の透明電極４５は分割されない構成となっていて
も構わない。

【０１１２】以上のように構成された本実施例の積層透
過型光検出器を構成するそれぞれの透過型光検出ユニッ
ト１０及び３０の基本的な動作については、図１（ｂ）
に関して前述した通りであるので詳細な説明は省略す
る。

【０１１３】図１７に例示した積層透過型光検出器の場
合、第１の透過型光検出ユニット１０で吸収されなかっ
た光は、透明基板５０を透過し、第２の透過型光検出ユ
ニット３０に入射する。ここでも同様に、対向電極部３
２に設けられた透明電極の分割セルのパターンによっ
て、各セルに照射する光量に応じた電流が検出できる。

【０１１４】上記のように構成した積層透過型光検出器
６００では、第１の増感色素と第２の増感色素を同一の
組成の構成としても構わないし、異なる増感色素を用い
ても構わない。

【０１１５】同一の組成の増感色素を用いた場合、図１
９に例示したような構成の検出光学系により、分割され
た電極セルの出力をそれぞれ考慮して、入射光１の軸ず
れを検出する検出光学系を構成することができる。この
場合、増感色素で検出する波長の光を第１の透過型光検
出ユニット１０および第２の光検出ユニット３０で検出
することになるので、検出感度を上げることが可能とな
る。

【０１１６】一方、第１の増感色素と第２の増感色素を
異なる組成とした場合、第１の透過型光検出器で検出す
る第１の波長帯と、第２の透過型光検出器で検出する第
２の波長帯を異なる波長帯とすることができる。以下、
異なる波長帯を検出する透過型光検出器としての実施例
について説明する。

【０１１７】図２０は、異なる２種類の波長を検出する
構成を表す概念図である。同図に表した構成において
は、本発明の積層透過型光検出器６００は、たとえば帯
域幅の広い波長帯を持つ光の光路中、ないしは複数波長
の光が混在する光路中に設けられ、第１の透過型光検出
ユニットによって第１の波長帯の光を用いて光電変換を
行い、各セルに対応した電流を検知すると同時に、第２
の波長帯の光を用いて光電変換して、同様に各セルに対
応した電流を検知することができる。

【０１１８】例えば、二つの波長のレーザ１Ａ、１Ｂが
本発明の積層透過型光検出器６００に入射される場合、
第一の透過型光検出ユニット１０の２分割された電極セ
ルの各出力電流値の差をとって第１の波長帯に属する一
方のレーザ光１Ａの光軸位置を把握した上で、第２の透
過型光検出ユニット３０の同じく２分割された電極セル
の各出力電流値の差をとって第２の波長帯に属するもう
一方のレーザ光１Ｂの光軸位置を算出し、両者の光軸の
１次元的なずれ量を検出することが可能となる。

【０１１９】このとき、積層透過型光検出器６００は、
光路１Ａ、１Ｂ中に設けることが可能であり、検出器６
００を透過した光を別の用途に利用することが可能であ
り、非常に簡便で廉価に位置ずれ量の検出を行うことが
可能である。また、この検出器の電極セルを４分割構成
とすれば、２次元的なずれ量を検出することも可能であ
る。

【０１２０】図２１は、検出器の電極セルを４分割とし
た構成を例示する平面図及び断面図である。このように
各電極セルで得られた信号を用いて信号処理を行う場
合、微弱な電流をＳ／Ｎよく検出して処理するために、
信号処理回路は光検出器のごく近傍に設けられるのが望
ましい。

【０１２１】図２２は、４分割された電極セルを持つ２
層積層透過型光検出器の実施例を表す概念図である。す
なわち、第１の透過型光検出器１０で検出された、各電
極セル８１、８２、８３、８４の信号は、電線８５、８
６、８７、８８を通じて信号処理回路８９に入力され
る。また第２の透過型光検出器３０の各信号も図示しな
い信号経路を介して同様に信号処理回路８９入力され、
それぞれ和・差などの演算処理が施されることになる。

【０１２２】また、本実施例で説明した積層透過型光検
出器では、バッファ層６５としてキャリア輸送体を用い
た。この場合、光が入射している場合には電極間に電流
が流れ、光が入射していない場合には電流が流れない。
第１実施例に関して前述したように、本実施例において
も、このバッファ層６５を誘電体を用いて構成すること
も可能である。誘電体を用いた場合には、図６に関して
前述したように、ユニットの応答速度がキャリア輸送体
を用いた場合よりも速く、数１０メガＨｚオーダの信号
応答を行うことが可能となる。

【０１２３】本実施例における積層透過型光検出器の各
部材、すなわち、透明基板２３、４３、５０、透明電極
１５、１８、１９、３５、３８、３９、補助電極、透明
半導体１６、３６、増感色素膜１７、３７、誘電体材
料、などの材料や製造方法は、第１実施例に関して前述
したものと同様とすることができる。従って、その詳細
な説明は省略する。

【０１２４】図２３は、本実施例の積層透過型光検出器
６００の作成法の要部を表す工程図である。まず、２枚
の透明基板２３、４３を用意し、それぞれの表面に透明
半導体としてのＴｉＯ_２膜を塗布し（図２３（ａ）、
（ｂ））、焼結（図２３（ｃ）、（ｄ））し、増感色素
の吸着（図２３（ｅ）、（ｆ））を行う。これらの工程
の詳細は、図７（ａ）〜（ｃ）に関して前述した通りで
ある。

【０１２５】これらの工程と並行して、中間の透明基板
５０を用意（図２３（ｇ）し、その両面に透明電極をパ
ターニングする（図２３（ｈ））。

【０１２６】このようにして作成された各パーツは、バ
ッファ層の枠となるスペーサを介して図２３（ｉ）に表
したように接着積層され、スペーサの空隙からキャリア
輸送体ないしは誘電体を注入されて組み立てが完了する
（図２３（ｊ））。

【０１２７】本実施例によれば、中間の透明基板５０の
両面に分割した透明電極パターンを形成する。従って、
検出ユニット１０と３０を別々に形成して、両者の分割
パターンを事後的に軸合わせするという煩雑な工程が不
要となる。

【０１２８】（第７の実施例：分割電極付き３層積層光
検出器：１次元イメージセンサ：スキャナ）次に、本発
明の第７の実施例について説明する。図２４は、本発明
の第７実施例における積層透過型光検出器７００の概観
図であり、同図（ａ）はその平面構成図、同図（ｂ）は
その要部断面図である。本実施例の光検出器は、第６実
施例の２層積層透過型光検出器６００に、さらにもう一
層の第３の透過型光検出ユニットを積層した構成を有す
る。

【０１２９】すなわち、光の入射面に最も近い位置に
は、第１の波長帯の光に反応して光電変換を行う第１の
透過型光検出ユニット１１０が設けられ、続いて透明基
板１５０を介して、第２の波長帯の光に対して光電変換
を行う第２の透過型光検出ユニット１３０が設けられて
いる。これら、第１、第２の透過型光検出ユニットの構
成は第６実施例と同様であるので省略する。

【０１３０】本実施例の構成では、第２の透過型光検出
ユニット１３０の色素増感透明半導体電極部１３１が設
けられた透明基板１４３の裏面に、第３の色素増感透明
半導体電極部が形成されるように第３の透過型光検出ユ
ニット１７０が構成されている。すなわち、第２の色素
増感透明半導体電極部１３１の透明基板１４３の裏面に
形成された透明電極１７５および透明半導体１７６と、
この半導体層に吸着された増感色素膜１７７によって、
第３の色素増感透明半導体電極部が構成されている。そ
の対向する面には、第３の対向電極部１７２が構成さ
れ、両電極部に挟まれた第３のバッファ層１７３とから
第３の透過型光検出ユニット１７０が構成される。

【０１３１】本実施例の構成では、対向電極部の透明電
極はそれぞれ、例えば４８０個程度の数のセルに分割さ
れ、各透過型光検出ユニットの対応するセルが、相互の
位置合わせも実現されて積層されている。第１の透過型
光検出ユニット１１０の分割された電極セルと、第２の
透過型光検出ユニット１３０の分割された電極セルは、
第６実施例の場合と同様に同一基板１５０の上に形成さ
れるので、位置合わせは電極形成時に容易に行うことが
できる。

【０１３２】これに対して、第３の透過型光検出ユニッ
ト１７０の分割された電極セルは、組み立て時に位置合
わせされる。例えば、前もって透明基板１５０および透
明基板１９０に同一の位置合わせマークを形成してお
き、組み立て時にこのマークを基準にして調整するなど
の手法がとられる。

【０１３３】本実施例の３層積層透過型光検出器７００
において、積層された３つの光検出ユニットによって検
出される光の波長帯は、長い波長の光は大きな運動量を
持っており光検出器の奥のほうまで到達するパワーを持
っているため、第１の波長帯がもっとも短い波長を含
み、第２、第３の順番で長い波長の光を含むように構成
されるのが好適である。すなわち、入射面に最も近い光
検出器で短い波長帯の光を検出するように構成すると良
い。このようにして実現された積層透過型光検出器７０
０は、カラー画像のＲＧＢ分離を簡便に行って、イメー
ジを電子化する用途に応用することができる。

【０１３４】図２５は、カラー画像の読み取りを行う実
施形態を表す概念図である。この３層積層透過型光検出
器では、第１の透過型光検出ユニット１１０における増
感色素は青色を吸収するように、第２の透過型光検出ユ
ニット１３０は緑色を吸収、第３の透過型光検出ユニッ
ト１７０では赤色を主に吸収するように設定される。ま
たこの設定は、短い波長成分が第１、長い波長成分が第
３となるように分離されていれば、イエロー（Ｙ）、マ
ジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）などの３色分離であって
も構わない。

【０１３５】図２５に表した読み取りシステムの動作に
ついて、以下に説明する。検出光学系は、ランプ２０
３、レンズ２０４、積層透過型光検出器７００によって
構成され、移動体２０２に搭載される。ランプから射出
された光は原稿面２０１に照射され、ライン状の戻り光
のみがレンズによって積層透過型光検出器に集光され
る。また、この移動体が原稿面に平行に移動すること
で、原稿面の情報が順次光検出器によって収集されるこ
とになる。このとき積層透過型光検出器には、原稿面で
反射した光が原稿面にある色情報を含んで入射されるこ
とになる。

【０１３６】この入射光は、まず積層透過型光検出器の
第１の透過型光検出ユニット１１０に入力され、第１の
増感色素によって吸収された光によって光電変換が行わ
れた箇所では、対応する分割電極に電位が発生して電流
が流れることになる。

【０１３７】バッファ層６５として、電解質を用いてい
る場合は第１の波長帯の光が吸収されている間電流が流
れ続けることになり、この電流を電流電圧変換すれば、
電圧情報として取り出せる事になる。

【０１３８】一方、バッファ層６５として誘電体を用い
ている場合には、第１の増感色素に対応する第１の波長
帯の光が入射した瞬間に正のパルス電流が流れ、入射し
なくなったときに、負のパルス電流が流れることにな
る。この場合は、シフトレジスタ回路またはフリップフ
ロップ回路等によって、正のパルス電流または負のパル
ス電流の発生を検知する手法などによって、入射光に含
まれる特定波長の光の強度情報を抽出することができ
る。イメージセンサ等で用いられている具体的な手法を
簡単に解説すると、あらかじめ各電極セルに対応してコ
ンデンサが設けられており、特定の電圧で充電されてい
る。この電圧は定期的に順次充電され、なんらかの形で
放電があった場合、充電に要した電圧が信号として取り
出せるものである。光検出器の電極セルにパルス電流が
流れた際に、対応するコンデンサが電流値に応じて放電
するように回路構成されていれば、定期的に充電された
ときに、パルス電流の値を放電量として検出することが
可能である。

【０１３９】以上のように、第１の透過型光検出ユニッ
トで検出された光の強度信号は、第１の増感色素に対応
する波長帯の光の強度信号として認識され、取り出され
る。

【０１４０】第１の透過型光検出ユニット１１０で吸収
されなかった光は、順次、第２の透過型光検出ユニット
１３０、第３の透過型光検出ユニット１７０を通過し、
それぞれ第２の増感色素、第３の増感色素の対応する波
長帯の光強度信号に変換されることになる。この際、変
換効率を上げるように、第３の透過型光検出ユニット１
７０の下面に図示しないミラーを設けて、ミラーで反射
された光がもう一度検出される構成としても良い。

【０１４１】上記のように、ランプ２０３によって照射
されたラインが本実施例の３層積層透過型光検出器によ
って、色情報と強度情報に変換される。この移動体が原
稿に対して平行移動しながら、これに同期して各セルの
情報を読みだしすることで、原稿全体の情報を読み出す
ことが可能である。

【０１４２】（第８の実施例：２次元イメージセンサ）
次に、本発明の第８の実施例について説明する。図２６
は、本発明の第８実施例における積層透過型光検出器の
概観図であり、同図（ａ）はその平面構成図、同図
（ｂ）はその要部断面図である。本実施例の積層透過型
光検出器８００は、第７実施例の３層積層透過型光検出
器７００の、対向電極部の透明電極が入射光軸の中心に
対して２次元点対称に分割されたセル構造を有するもの
である。本実施例は、イメージセンサとして用いられる
場合、分割セルのマトリックスは６００×４８０のよう
に大規模なものとなる。

【０１４３】ここで、本実施例の３層積層透過型光検出
器は、電極の分割形態以外は、第７実施例と同様である
ので詳細な説明は省略する。

【０１４４】図２６に例示したように形成された３層積
層透過型光検出器８００は、カラー画像のＲＧＢ分離を
簡便に行って、イメージを電子化する用途に応用するこ
とができる。

【０１４５】図２７は、その概観図であり、図２８は、
その光学系の一例を示す。すなわち、図２８に表したよ
うに、集光レンズ２９１、２９２の集光位置に本実施例
の３層積層透過型光検出器８００を配置する。つまり、
本実施例の３層積層透過型光検出器は、図３６に例示し
た従来のビデオカメラの３ＣＣＤ検出器の代用的役割を
簡便な構成で果たしている。被写体として撮像された映
像情報を有する光は、集光レンズ２９１、２９２で光検
出器８００の位置に集光され、第１の透過型光検出ユニ
ット２１０で青色、第２の透過型光検出ユニット２３０
で緑色、第３の透過型光検出ユニット２７０で赤色の、
各波長帯に対応した光強度信号として検出される。この
光強度信号は、分割された電極セルによって、平面分布
が電圧値として取り出せて、それぞれ信号処理回路に入
力されることにより、各波長に対応した光強度分布信号
として処理される。

【０１４６】上記の構成では、ビデオカメラなどで一般
的な構成となっているが、同様の作用を行うものであれ
ば、その他の光応用デバイスに適用されても構わない。

【０１４７】また、各透過型光検出ユニットごとに製造
する方が安価な場合、図２９に例示したように３層の積
層構造とすることも可能である。すなわち、図２９の構
成においては、光検出器９００は、３つの透過型光検出
ユニット１１０、１３０及び１７０を予め製造し、しか
る後に貼り合わせた構造を有する。

【０１４８】（第９の実施例：画面直置き型入力装置）
次に、本発明の第９の実施例について説明する。図３０
は、本実施例の構成を表す概念図である。すなわち、本
実施例は、本発明の３層積層透過型光検出器８００を原
稿画面３０１上に配置して、原稿画面の映像情報を取り
込む構成としたものである。但し、本実施例において用
いる検出器８００は、その全体のサイズも画素のサイズ
あるいは数も、第８実施例において用いるものとは異な
る。つまり、本実施例の場合には、検出器８００は、取
り込みの対象となる原稿などのサイズに応じたサイズで
構成されている。

【０１４９】この構成および動作は、第３実施例と概略
同様である。すなわち、図３０のように構成すること
で、外部光が原稿面３０１に反射して戻ってきた光を用
いて原稿面の情報を受け取り、光検出器３００で検出す
ることが可能となる。このとき原稿の情報がカラー情報
であれば、光検出器を３層積層透過型光検出器として、
ＲＧＢ情報をそれぞれ別個に信号として取り出すことが
可能となる。

【０１５０】また、原稿面は電子的に投影されたディス
プレイ上の映像信号であっても構わないし、紙面に描か
れた画像情報であっても構わない。

【０１５１】また、本発明の積層透過型光検出器に、特
殊な波長の光、たとえばレーザ光などの出力が可能なペ
ン状の入力端末３０２によって、任意に描画し情報を入
力することが可能である。このとき、透過型光検出器は
単一層であっても構わないが、たとえば３層積層透過型
光検出器を用いれば、射出するレーザ光の波長によっ
て、ペン入力された色を個別に識別することが可能であ
る。

【０１５２】（第１０の実施例：波長測定器）次に、本
発明の第１０の実施例について説明する。図３１は、本
実施例の構成を表す概念図である。すなわち、本実施例
においても、積層透過型光検出器３０４を用いている。
この積層透過型光検出器３０４は、透過型光検出ユニッ
トが複数積層された構造であればよく、図３１において
は、３つのユニット３１０、３３０、３７０が積層され
た構造を例示した。ここで、各透過型光検出ユニットの
電極は分割されていなくても構わない。各透過型光検出
ユニットの基本的な構成と動作については、前述したも
のと同様であるのでその説明は省略する。

【０１５３】本実施例において入射光３０３は、この積
層透過型光検出器３０４によって三種類の波長成分に分
解される。このとき第１の透過型光検出ユニット３１
０、第２の透過型光検出ユニット３３０、第３の透過型
光検出ユニット３７０の各ユニットで検出された信号出
力を比較することにより、各ユニットに対応する増感色
素で吸収された波長帯成分の比率を検知することが可能
となる。これによって、入射光３０３のスペクトルを解
析することが可能となる。

【０１５４】（第１１の実施例：光ディスク装置用フォ
トディテクタ）次に、本発明の第１１の実施例について
説明する。図３２は、本実施例の構成を表す概念図であ
る。すなわち、本実施例は、光ディスク読み取り装置な
ど、複数波長の光を用いた光応用デバイスにおいて、用
いられる。図の構成では、透過型光検出器４００が光を
透過しない一般的な光検出器４０１の上に構成され、結
果的に積層された光検出器４１０として構成されてい
る。

【０１５５】このように構成することで、従来の光検出
器４０１のみでは検出できなかった波長帯の光、特に短
波長の光を透過型光検出器４００において検出すること
が可能となる。このとき電極の分割セルは光検出器のパ
ターンと同じく分割されていても良いし、異なるパター
ンで分割されていても構わない。本実施例では電極セル
４０２、４０３、４０４、４０５、４０６、４０７は、
同図のように光検出器４０１と同様なパターンに分割さ
れ、例えば、特に４００ｎｍ近傍の波長帯で光電変換を
行うように調整されている。

【０１５６】この積層された光検出器４１０は、図３３
に例示したような光ディスク装置の検出系において、複
数波長のレーザに対して簡便な検出光学系の構成で信号
検出を行うように構成される。すなわち、複数波長レー
ザ４１１から射出したレーザ光は、コリメートレンズ４
１２、プリズム４１３、偏光板４１４を通過して対物レ
ンズ４１５によって光ディスク４１６の情報記録面上に
集光する。そのとき、一部のレーザ光はプリズム４１３
によって分光され、レンズ４１７でパワーモニタ４１８
上に集光されて、レーザのパワー制御が行われる。一
方、情報記録面で反射した光はプリズム４１３まで戻
り、レンズ４１９に入射されてホログラム素子４２０な
どによって光検出器４１０に入射することになる。この
光検出器４１０では、光ディスク上に集光されたスポッ
トの位置制御のための信号が検出されることになる。

【０１５７】（第１２の実施例：色収差記録検出器）次
に、本発明の第１２の実施例について説明する。図３４
は、本実施例の構成を表す概念図である。すなわち、同
図に表したように、プリズム４３０の下面に第７実施例
の積層透過型光検出器７００を配置する。このようにす
る構成することで、入射される光１の色収差を波長スペ
クトルに応じて検出でき、入射光の情報を抽出できる。

【０１５８】以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の
形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具
体例に限定されるものではない。

【０１５９】例えば、上述した具体例において表した光
検出器の構造、材質あるいは、その応用例における光学
系や周辺回路、駆動系などの構成や配置あるいは動作に
ついては、当業者が公知範囲から適宜選択したものを同
様に適用して同様の効果を得ることができる。

【０１６０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、廉
価で簡便な構成によって、受光面の両面から光を透過す
ると同時に光検出を行う透過型光検出器を構成できて、
光の光路中に光検出器を配置してコンパクトな検出光学
系が実現できる。

【０１６１】また、本発明によれば、分割領域の中間領
域に対しても光電変換を行うことができ、効率の良い光
検出器の構成とされている。また、分割すべき部分も第
２の透明電極部のみで良く、パターニングなどによる成
型が容易な光検出器を提供することができる。

【０１６２】さらに、その透明電極パターンを適宜分割
することにより、位置検出や軸合わせなどを容易且つ確
実に実施することができる。

【０１６３】また、このような透過型光検出器を積層す
ることにより、画像入力、カラー撮像、波長分析などを
容易且つ確実に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】同図（ａ）は本発明の光検出器の基本構成を例
示する概略断面図であり、同図（ｂ）は本発明の光検出
器の動作モデルを表す概念図である。

【図２】本発明の第１実施例における透過型光検出器の
概観図であり、同図（ａ）はその斜視外観図、同図
（ｂ）はその断面構成図である。

【図３】本発明の透過型光検出器の応用例を表す概念図
である。

【図４】光検出器１００の透過光も位置ずれ検出に利用
した例を表す概念図である。

【図５】４分割された電極セルを持つ透過型光検出器の
一例を表す概念図である。

【図６】キャリア輸送体と誘電体の電流信号の違いを表
すグラフ図である。

【図７】本発明の透過型光検出器の作成方法の要部を表
す概念図である。

【図８】対向電極が分割されない構成を例示する断面図
である。

【図９】電極セルが均等でない面積に分割されている構
成を例示する概念図である。

【図１０】本発明の第２実施例における透過型光検出器
２００の概観図であり、同図（ａ）はその平面図、同図
（ｂ）はその要部断面図である。

【図１１】第２実施例の透過型光検出器をビデオカメラ
などで用いられる検出光学系に配置した一例である。

【図１２】１箇所に透過型光検出器２０４を配置する構
成を表す概念図である。

【図１３】本発明の第３の実施例を説明するための概念
図である。

【図１４】本発明の第４実施例の透過型光検出器の構成
を表す概念図である。

【図１５】本発明の第４実施例の透過型光検出器の構成
を表す概念図である。

【図１６】本発明の第５実施例の透過型光検出器を表
し、同図（ａ）はその平面図、同図（ｂ）はその要部断
面図である。

【図１７】本発明の第６実施例における積層透過型光検
出器の概観図であり、同図（ａ）はその斜視外観図、同
図（ｂ）はその断面構成図である。

【図１８】第２の対向電極部の透明電極が分割されない
構成を表す概念図である。

【図１９】検出光学系を表す概念図である。

【図２０】異なる２種類の波長を検出する構成を表す概
念図である。

【図２１】検出器の電極セルを４分割とした構成を例示
する平面図及び断面図である。

【図２２】４分割された電極セルを持つ２層積層透過型
光検出器の実施例を表す概念図である。

【図２３】本発明の第６実施例の積層透過型光検出器６
００の作成法の要部を表す工程図である。

【図２４】本発明の第７実施例における積層透過型光検
出器７００の概観図であり、同図（ａ）はその平面構成
図、同図（ｂ）はその要部断面図である。

【図２５】カラー画像の読み取りを行う実施形態を表す
概念図である。

【図２６】本発明の第８実施例における積層透過型光検
出器の概観図であり、同図（ａ）はその平面構成図、同
図（ｂ）はその要部断面図である。

【図２７】カラー画像のＲＧＢ分離を行ってイメージを
電子化する構成の概念図である。

【図２８】光学系の一例を表す概念図である。

【図２９】３つの透過型光検出ユニットを貼り合わせた
光検出器を表す概念図である。

【図３０】本発明の第９実施例の構成を表す概念図であ
る。

【図３１】本発明の第１０実施例の構成を表す概念図で
ある。

【図３２】本発明の第１１実施例の構成を表す概念図で
ある。

【図３３】光ディスク装置の検出系を表す概念図であ
る。

【図３４】本発明の第１２実施例の構成を表す概念図で
ある。

【図３５】光路の末端に検出器が配置される構成を表す
概念図である。

【図３６】CCDを３つ備えた光学系を表す概念図であ
る。

【図３７】シリコン基板の薄膜化のプロセスを用いた薄
膜フォトダイオードの製造工程断面図である。

【符号の説明】

１光路１Ａ第一の波長のレーザ１Ｂ第二の波長のレーザ２ビームスプリッタ３受光素子４Ａ、４Ｂ、４ＣＣＣＤセンサ５〜７プリズム１０第１の透過型光検出ユニット１１色素増感透明半導体電極部１２対向電極部１３バッファ層１５透明電極１６透明半導体１７増感色素膜１８〜２１分割電極セル２２〜２５電線２６透明電極の電線３０第２の透過型光検出ユニット３１第２の色素増感透明半導体電極部３２第２の対向電極部３３第２のバッファ層３５第２の透明電極３６第２の透明半導体３７第２の増感色素膜３８分割電極セル３９分割電極セル４０、４１電線４２第２の透明電極の電線４３透明基板４５透明電極５０、６１、６２透明基板６３透明半導体６４増感色素６５バッファ層６６対向電極６７、６８電線７１参照光８１，８２，８３，８４透過型光検出器の分割された
電極セル８５，８６，８７，８８透過型光検出器の分割された
電極セルの電線８９信号処理回路９１，９２第２の透過型光検出器の分割された電極セ
ル１００、１０１、１０３、１０５、１０６、２００〜２
０４透過型光検出器１０２、１０４移動構造体１１０第１の透過型光検出ユニット１１１第１の色素増感透明半導体電極部１１２第１の対向電極部１１３第１のバッファ層１３０第２の透過型光検出ユニット１３１第２の色素増感透明半導体電極部１３２第２の対向電極部１３３第２のバッファ層１４３、１５０透明基板１７０第３の透過型光検出ユニット１７１第３の色素増感透明半導体電極部１７２第３の対向電極部１７３第３のバッファ層１７５第３の透明電極１７６第３の透明半導体１７７第３の増感色素膜１９０透明基板２００積層透過型光検出器２０１原稿面２０２移動体２０３ランプ２０４レンズ２０５、２０９光路２０６〜２０８ＣＣＤセンサ２１０〜２１２プリズム２３０第２の透過型光検出ユニット２３１第２の色素増感透明半導体電極部２３２第２の対向電極部２３３第２のバッファ層２４３、２５０透明基板２７０第３の透過型光検出ユニット２７１第３の色素増感透明半導体電極部２７２第３の対向電極部２７３第３のバッファ層２７５第３の透明電極２７６第３の透明半導体２７７第３の増感色素膜２９１、２９２レンズ３００、４００、５００透過型光検出器３０１原稿面３０２入力端末３０４積層透過型光検出器３０３入射光３０４積層透過型光検出器３１０第１の透過型光検出ユニット３３０第２の透過型光検出ユニット３７０第３の透過型光検出ユニット４００透過型光検出ユニット４０１光検出器４０２，４０３、４０４、４０５、４０６、４０７分
割された電極セル４１０積層透過型光検出器４１１レーザ４１２コリメートレンズ４１３プリズム４１４波長版４１５対物レンズ４１６光ディスク４１７レンズ４１８パワーモニタ４１９レンズ４２０ホログラム素子４３０プリズム４４１ミラー面４４２入射光４４３反射光５０１穴のあいた部材５０２微小穴５０３入射光５０４参照光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 31/10 ＨＦターム(参考） 4M118 AA10 AB01 CA03 CA40 CB20 5C024 AX01 CY21 CY47 EX01 EX41 EX42 EX47 GX12 GX14 GY01 5C065 AA01 BB26 BB30 BB39 BB42 CC01 DD02 DD17 EE01 EE02 5F049 MA02 MB01 MB08 NA10 NB03 SE02 SE09 SE20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の透明電極と、第２の透明電極と、前記第１及び第２の透明電極に挟まれて前記第１の透明
電極と第２の電極に共通な光電変換部と、を備え、前記第１の透明電極と前記第２の透明電極との少なくと
もいずれかは、複数の電極セルに分割されてなることを
特徴とする透過型の光検出器。
【請求項２】第１の透明電極と、前記第１の透明電極の
上に積層された透明半導体と、前記透明半導体の上に積
層され所定の波長を含む波長帯の光を吸収する増感色素
膜と、第２の透明電極と、前記増感色素膜と前記第２の
透明電極との間に挟持されたキャリア輸送体と、を備え、前記第１の透明電極と前記第２の透明電極との少なくと
もいずれかが、複数の電極セルに分割されてなることを
特徴とする透過型の光検出器。
【請求項３】第１の透明電極と、前記第１の透明電極の
上に積層された透明半導体と、前記透明半導体の上に積
層され所定の波長を含む波長帯の光を吸収する増感色素
膜と、第２の透明電極と、前記増感色素膜と前記第２の
透明電極との間に挟持された誘電体層と、を備え、前記第１の透明電極と前記第２の透明電極との少なくと
もいずれかが、複数の電極セルに分割されてなることを
特徴とする透過型の光検出器。
【請求項４】第１の透明電極と、前記第１の透明電極の
上に積層された有機ｐ型半導体層と、前記有機ｐ型半導
体層の上に積層された有機ｎ型半導体層と、前記有機ｎ
型半導体層の上に積層された第２の透明電極と、を備え、前記第１の透明電極と前記第２の透明電極との少なくと
もいずれかが、複数の電極セルに分割されてなることを
特徴とする透過型の光検出器。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか１つに記載の光検
出器と、光の入力に応じて前記第１の透明電極と前記第２の透明
電極との間に発生する電気信号を前記複数の電極セルの
それぞれについて検知する検知部と、を備え、対象物の上に前記検出器を配置し、前記光検出器を透過
して前記対象物により反射された光により前記複数の電
極セルのそれぞれについて発生する前記電気信号を前記
検知部により検知することにより前記対象物の画像情報
を入力することを特徴とする光検出システム。
【請求項６】請求項１〜４のいずれか１つに記載の光検
出器と、入射光に応じて前記第１の透明電極と前記第２の透明電
極との間に発生する電気信号を前記複数の電極セルのそ
れぞれについて検知する検知部と、前記検知部により検知される前記電気信号に基づいて、
前記入射光と前記光検出器との相対的な位置関係を所定
の関係に修正する駆動手段と、を備えたことを特徴とする光検出システム。
【請求項７】所定の波長を含む第１の波長帯の光に対し
て光電変換を行う第１の透過型光検出器と、前記第１の透過型光検出器と積層され前記第１の透過型
光検出器を透過した光を検出する第２の光検出器と、を備えたことを特徴とする積層型の光検出器。
【請求項８】前記第１の透過型光検出器は、第１の透明
電極と、前記第１の透明電極の上に積層された透明半導
体と、前記透明半導体の上に積層された増感色素膜と、
前記増感色素膜と前記第２の透明電極との間に挟持され
たキャリア輸送体と、を有することを特徴とする請求項
７記載の光検出器。
【請求項９】前記第１の透過型光検出器は、第１の透明
電極と、前記第１の透明電極の上に積層された透明半導
体と、前記透明半導体の上に積層された増感色素膜と、
前記増感色素膜と前記第２の透明電極との間に挟持され
た誘電体層と、を有することを特徴とする請求項７記載
の光検出器。
【請求項１０】前記第１の透過型光検出器は、第１の透
明電極と、前記第１の透明電極の上に積層された有機ｐ
型半導体層と、前記有機ｐ型半導体層の上に積層された
有機ｎ型半導体層と、前記有機ｎ型半導体層の上に積層
された第２の透明電極と、を有することを特徴とする請
求項７記載の光検出器。
【請求項１１】前記第２の光検出器は、透明電極を有
し、前記第１の光検出器の前記第１または第２の透明電極
と、前記第２の光検出器の前記透明電極との少なくとも
いずれかは、複数の電極セルに分割されていることを特
徴とする請求項７〜１０のいずれか１つに記載の光検出
器。
【請求項１２】前記第２の光検出器は、透明基板の一方
の主面上に積層された第３の透明電極を有し、前記透明基板の他方の主面上には、前記第１の透過型光
検出器の前記第２の透明電極が積層されていることを特
徴とする請求項７〜１０のいずれか１つに記載の光検出
器。
【請求項１３】前記第２の透明電極と前記第３の透明電
極とは、前記透明基板の両面の電極パターンが一致する
ように同一の複数の電極セルに分割されていることを特
徴とする請求項１２記載の光検出器。
【請求項１４】前記複数の電極セルは、光の入射光軸に
対して点対称に略等面積となるように分割されて設けら
れたことを特徴とする請求項１１または１３に記載の光
検出器。
【請求項１５】前記第２の光検出器は、前記第３の透明
電極と対向して設けられた第４の透明電極を有し、前記第１の透明電極と前記第４の透明電極のそれぞれ
は、動作時に一定電位となるように構成されたことを特
徴とする請求項１２〜１４のいずれか１つに記載の光検
出器。
【請求項１６】前記透明基板の両面に設けられた前記第
２の透明電極と前記第３の透明電極のそれぞれを介して
得られる電気信号を、前記分割された電極セル毎に処理
する信号処理回路が一体的に設けられたことを特徴とす
る請求項１３または１４に記載の光検出器。
【請求項１７】前記第１の透過型光検出器で光電変換さ
れる前記第１の波長帯より、前記第２の光検出器で光電
変換される第２の波長帯の方が長波長成分を含むように
構成されたことを特徴とする請求項７〜１６のいずれか
１つに記載の光検出器。