JP2002231993A - 半導体受光装置および半導体受光装置を備えた電気機器 - Google Patents
半導体受光装置および半導体受光装置を備えた電気機器Info
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- JP2002231993A JP2002231993A JP2001028744A JP2001028744A JP2002231993A JP 2002231993 A JP2002231993 A JP 2002231993A JP 2001028744 A JP2001028744 A JP 2001028744A JP 2001028744 A JP2001028744 A JP 2001028744A JP 2002231993 A JP2002231993 A JP 2002231993A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 受けた光のうち可視光のみの照度を検出する
ことができる半導体受光素子およびその半導体受光素子
を備えた電気機器を提供する。 【解決手段】 本発明による半導体受光素子は、受けた
光の光学的エネルギーを電気的エネルギーに変換する受
光領域を含み、互いに絶縁された少なくとも２つの受光
素子を有する受光素子対と、それぞれの受光素子から出
力された電気的信号を演算する演算回路とを備える。受
光素子対は、受光領域のうち第１の受光領域を被覆する
第１の被覆部に染料または顔料を含む樹脂を堆積した染
色受光素子１２０と、第２の受光領域を被覆する第２の
被覆部に樹脂を堆積していない無染色受光１３０素子と
の受光素子対である。または、受光素子対は、第１の被
覆部に染料または顔料を含有させている染色受光素子
と、第２の被覆部に染料または顔料を含有させていない
無染色受光素子との受光素子対である。
ことができる半導体受光素子およびその半導体受光素子
を備えた電気機器を提供する。 【解決手段】 本発明による半導体受光素子は、受けた
光の光学的エネルギーを電気的エネルギーに変換する受
光領域を含み、互いに絶縁された少なくとも２つの受光
素子を有する受光素子対と、それぞれの受光素子から出
力された電気的信号を演算する演算回路とを備える。受
光素子対は、受光領域のうち第１の受光領域を被覆する
第１の被覆部に染料または顔料を含む樹脂を堆積した染
色受光素子１２０と、第２の受光領域を被覆する第２の
被覆部に樹脂を堆積していない無染色受光１３０素子と
の受光素子対である。または、受光素子対は、第１の被
覆部に染料または顔料を含有させている染色受光素子
と、第２の被覆部に染料または顔料を含有させていない
無染色受光素子との受光素子対である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体受光装置お
よびその半導体受光装置を備えた電気機器に関する。
よびその半導体受光装置を備えた電気機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、周囲の明るさに応じて動作を
変更する電気機器、例えば、周囲の明るさに応じてディ
スプレイの輝度を変更する携帯電気機器や周囲の明るさ
に応じて電源を切り替える照明機器などがある。これら
の電気機器には、通常、受けた光を検知するための受光
素子が配設されている。受光素子には、受けた光を光学
的エネルギーを電気的エネルギーに変換するＰＮ接合を
有するフォトダイオード等が使用される。
変更する電気機器、例えば、周囲の明るさに応じてディ
スプレイの輝度を変更する携帯電気機器や周囲の明るさ
に応じて電源を切り替える照明機器などがある。これら
の電気機器には、通常、受けた光を検知するための受光
素子が配設されている。受光素子には、受けた光を光学
的エネルギーを電気的エネルギーに変換するＰＮ接合を
有するフォトダイオード等が使用される。
【０００３】また、受けた光の照度を検出するためにフ
ォトダイオード等を使用した場合には、フォトダイオー
ド等の受光部の上に特定の波長の光を透過または反射す
る特別なフィルタ、例えば、視感度補正フィルタなどが
配設されていた。
ォトダイオード等を使用した場合には、フォトダイオー
ド等の受光部の上に特定の波長の光を透過または反射す
る特別なフィルタ、例えば、視感度補正フィルタなどが
配設されていた。
【０００４】また、フォトダイオードのチップの表面を
被覆する保護膜に所定の染料を含有した樹脂をコーティ
ングした受光素子もあった。
被覆する保護膜に所定の染料を含有した樹脂をコーティ
ングした受光素子もあった。
【０００５】従来は、これらの受光素子を使用すること
によって、電気機器の周辺の明るさを検出していた。
によって、電気機器の周辺の明るさを検出していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特別なフィル
タを使用する場合には、受光装置の全体の大きさが増
し、また、受光装置の製造コストが高くなる。また、表
面実装（Surface Mount）型の場合、プリント基板に素
子を搭載後にリフロー工程によって加熱されるため、フ
ィルタを外付けすることが困難であるという問題があ
る。
タを使用する場合には、受光装置の全体の大きさが増
し、また、受光装置の製造コストが高くなる。また、表
面実装（Surface Mount）型の場合、プリント基板に素
子を搭載後にリフロー工程によって加熱されるため、フ
ィルタを外付けすることが困難であるという問題があ
る。
【０００７】また、保護膜に染料を含有した樹脂をコー
ティングする方法では、赤外光を十分に吸収し、かつ可
視光のみを透過する適切な染料がないという問題があ
る。
ティングする方法では、赤外光を十分に吸収し、かつ可
視光のみを透過する適切な染料がないという問題があ
る。
【０００８】従って、従来においては、受光装置を備
え、周囲の明るさに応じて動作を変更する電気機器は、
蛍光灯の光と白熱灯の光の相違等によっては所定の動作
せず、若しくは誤動作をすることがあった。
え、周囲の明るさに応じて動作を変更する電気機器は、
蛍光灯の光と白熱灯の光の相違等によっては所定の動作
せず、若しくは誤動作をすることがあった。
【０００９】従って、本発明は、受けた光のうち可視光
のみの照度を検出することができる半導体受光素子およ
びその半導体受光素子を備えた電気機器を提供すること
を目的とする。
のみの照度を検出することができる半導体受光素子およ
びその半導体受光素子を備えた電気機器を提供すること
を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体受光
素子は、受けた光の光学的エネルギーを電気的エネルギ
ーに変換する受光領域を含み、互いに絶縁された少なく
とも２つの受光素子を有する受光素子対と、それぞれの
受光素子から出力された電気的信号を演算する演算回路
とを備える。
素子は、受けた光の光学的エネルギーを電気的エネルギ
ーに変換する受光領域を含み、互いに絶縁された少なく
とも２つの受光素子を有する受光素子対と、それぞれの
受光素子から出力された電気的信号を演算する演算回路
とを備える。
【００１１】受光素子対は、受光領域のうち第１の受光
領域を被覆する第１の被覆部に染料または顔料を含む樹
脂を堆積した染色受光素子と、第２の受光領域を被覆す
る第２の被覆部に樹脂を堆積していない無染色受光素子
との受光素子対を含むことが好ましい。受光素子対は、
第１の被覆部に染料または顔料を含有させている染色受
光素子と、第２の被覆部に染料または顔料を含有させて
いない無染色受光素子との受光素子対であってもよい。
領域を被覆する第１の被覆部に染料または顔料を含む樹
脂を堆積した染色受光素子と、第２の受光領域を被覆す
る第２の被覆部に樹脂を堆積していない無染色受光素子
との受光素子対を含むことが好ましい。受光素子対は、
第１の被覆部に染料または顔料を含有させている染色受
光素子と、第２の被覆部に染料または顔料を含有させて
いない無染色受光素子との受光素子対であってもよい。
【００１２】複数の染色受光素子は互いに並列に接続さ
れ、複数の無染色受光素子は、染色受光素子と絶縁さ
れ、互いに並列に接続されていることが好ましい。染色
受光素子と無染色受光素子とは電気的な絶縁を保ちつつ
互いに隣接するように配置してもよい。
れ、複数の無染色受光素子は、染色受光素子と絶縁さ
れ、互いに並列に接続されていることが好ましい。染色
受光素子と無染色受光素子とは電気的な絶縁を保ちつつ
互いに隣接するように配置してもよい。
【００１３】演算回路は、染色受光素子が出力する電気
信号と無染色受光素子が出力する電気信号との差を出力
することが好ましい。
信号と無染色受光素子が出力する電気信号との差を出力
することが好ましい。
【００１４】染料または顔料は可視光を吸収することが
好ましい。また、染料または顔料は黒色であってもよ
い。
好ましい。また、染料または顔料は黒色であってもよ
い。
【００１５】本発明による半導体受光装置を備えた電気
機器は、染料または顔料を含む樹脂が堆積されかつ受け
た光の光学的エネルギーを電気的エネルギーに変換する
第１の受光領域および第１の受光領域を被覆する被覆部
を有し、互いに並列に接続された複数の染色受光素子
と、樹脂が堆積されておらずかつ受けた光の光学的エネ
ルギーを電気的エネルギーに変換する第２の受光領域お
よび第２の受光領域を被覆する被覆部を有し、染色受光
素子との電気的な絶縁を保ちつつ染色受光素子に隣接
し、互いに並列に接続された複数の無染色受光素子と、
それぞれの複数の染色受光素子から出力された電気的信
号と複数の無染色受光素子から出力された電気的信号と
の差を出力する演算回路とを有する。染料または顔料を
含む樹脂を堆積することなく、染色受光素子が染料また
は顔料を含有していてもよい。
機器は、染料または顔料を含む樹脂が堆積されかつ受け
た光の光学的エネルギーを電気的エネルギーに変換する
第１の受光領域および第１の受光領域を被覆する被覆部
を有し、互いに並列に接続された複数の染色受光素子
と、樹脂が堆積されておらずかつ受けた光の光学的エネ
ルギーを電気的エネルギーに変換する第２の受光領域お
よび第２の受光領域を被覆する被覆部を有し、染色受光
素子との電気的な絶縁を保ちつつ染色受光素子に隣接
し、互いに並列に接続された複数の無染色受光素子と、
それぞれの複数の染色受光素子から出力された電気的信
号と複数の無染色受光素子から出力された電気的信号と
の差を出力する演算回路とを有する。染料または顔料を
含む樹脂を堆積することなく、染色受光素子が染料また
は顔料を含有していてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による半導体受光
装置の第１の実施の形態の拡大平面図である。半導体基
板１１０の一部分に受光部１５０が設けられている。受
光部１５０は、２つに分けられ、それぞれ互いに電気的
に絶縁された染色受光素子１２０および無染色受光素子
１３０を形成する。染色受光素子１２０および無染色受
光素子１３０は１つの受光素子対を形成している。
装置の第１の実施の形態の拡大平面図である。半導体基
板１１０の一部分に受光部１５０が設けられている。受
光部１５０は、２つに分けられ、それぞれ互いに電気的
に絶縁された染色受光素子１２０および無染色受光素子
１３０を形成する。染色受光素子１２０および無染色受
光素子１３０は１つの受光素子対を形成している。
【００１７】図２（Ａ）および（Ｂ）は、図１における
実施の形態のＡ−Ａ′線に沿った概略断面図である。図
２および図１を参照して、より詳細に本実施の形態によ
る半導体受光装置１００を説明する。
実施の形態のＡ−Ａ′線に沿った概略断面図である。図
２および図１を参照して、より詳細に本実施の形態によ
る半導体受光装置１００を説明する。
【００１８】半導体受光装置１００の半導体基板１１０
にＰＮ接合が形成される。このＰＮ接合は入射した光の
エネルギーに応じた光電流を発生する。
にＰＮ接合が形成される。このＰＮ接合は入射した光の
エネルギーに応じた光電流を発生する。
【００１９】図２（Ａ）に示す実施の形態においては、
図１の染色受光素子１２０は光の入射する受光領域１７
０を有し、受光領域１７０は被覆部１８０に被覆されて
いる。被覆部１８０の上には染料または顔料を含む樹脂
１９０が堆積されている。一方、無染色受光素子１３０
も光の入射する受光領域１７０を有し、受光領域１７０
は被覆部１８０に被覆されている。しかし、被覆部１８
０の上には染料または顔料を含む樹脂１９０が堆積され
ていない。
図１の染色受光素子１２０は光の入射する受光領域１７
０を有し、受光領域１７０は被覆部１８０に被覆されて
いる。被覆部１８０の上には染料または顔料を含む樹脂
１９０が堆積されている。一方、無染色受光素子１３０
も光の入射する受光領域１７０を有し、受光領域１７０
は被覆部１８０に被覆されている。しかし、被覆部１８
０の上には染料または顔料を含む樹脂１９０が堆積され
ていない。
【００２０】図２（Ａ）の樹脂１９０はＣＶＤの工程に
よって選択的に製膜する。しかし、ＣＶＤ法に限定せ
ず、スピン・コーティングやインクジェットによるプリ
ント、その他の既知の方法によって塗布してもよい。
よって選択的に製膜する。しかし、ＣＶＤ法に限定せ
ず、スピン・コーティングやインクジェットによるプリ
ント、その他の既知の方法によって塗布してもよい。
【００２１】図２（Ｂ）に示す実施の形態においては、
図１の染色受光素子１２０の受光領域１７０を被覆する
被覆部１８１が染料または顔料を含有している。一方、
無染色受光素子１３０の受光領域１７０を被覆する被覆
部１８２は染料または顔料を含有していない。
図１の染色受光素子１２０の受光領域１７０を被覆する
被覆部１８１が染料または顔料を含有している。一方、
無染色受光素子１３０の受光領域１７０を被覆する被覆
部１８２は染料または顔料を含有していない。
【００２２】図２（Ｂ）の被覆部１８１は被覆部１８２
の製造工程とは別にＣＶＤなどの工程によって選択的に
形成する。被覆部１８０、１８１、１８２の材料として
は、ＳｉＯ２などを使用する。また、染料または顔料の
材料としては、粒径の小さい材料が好ましい。被覆部１
８０、１８１、１８２は受光領域１７０やＰＮ接合を保
護する保護膜としても利用される。従って、被覆部１８
１は、可視光を遮断する膜でもあり、かつ受光領域１７
０やＰＮ接合を保護する保護膜でもある。
の製造工程とは別にＣＶＤなどの工程によって選択的に
形成する。被覆部１８０、１８１、１８２の材料として
は、ＳｉＯ２などを使用する。また、染料または顔料の
材料としては、粒径の小さい材料が好ましい。被覆部１
８０、１８１、１８２は受光領域１７０やＰＮ接合を保
護する保護膜としても利用される。従って、被覆部１８
１は、可視光を遮断する膜でもあり、かつ受光領域１７
０やＰＮ接合を保護する保護膜でもある。
【００２３】図２（Ａ）および図２（Ｂ）による実施の
形態は構造において異なるが、ともに染色受光素子１２
０の上に染料または顔料を含有する部分を有する。本実
施の形態においては、染料または顔料は可視光を吸収す
る。従って、染色受光素子１２０の受光領域１７０に
は、染色受光素子１２０が受けた光のうちの赤外光のみ
が到達する。一方で、無染色受光素子１３０の受光領域
１７０には、無染色受光素子１３０が受けた光のほぼ全
部の光が到達する。
形態は構造において異なるが、ともに染色受光素子１２
０の上に染料または顔料を含有する部分を有する。本実
施の形態においては、染料または顔料は可視光を吸収す
る。従って、染色受光素子１２０の受光領域１７０に
は、染色受光素子１２０が受けた光のうちの赤外光のみ
が到達する。一方で、無染色受光素子１３０の受光領域
１７０には、無染色受光素子１３０が受けた光のほぼ全
部の光が到達する。
【００２４】染色受光素子１２０および無染色受光素子
１３０は電気的に絶縁されているため、染色受光素子１
２０のＰＮ接合部分で生じた光電子と無染色受光素子１
３０のＰＮ接合部分で生じた光電子とはそれぞれ独立し
て検出することができる。図１の端子１４０および端子
１４２がそれぞれ染色受光素子１２０および無染色受光
素子１３０に電気的に接続している。従って、端子１４
０および端子１４２はそれぞれ染色受光素子１２０にお
いて生じた光電子および無染色受光素子１３０において
生じた光電子を検出することができる。
１３０は電気的に絶縁されているため、染色受光素子１
２０のＰＮ接合部分で生じた光電子と無染色受光素子１
３０のＰＮ接合部分で生じた光電子とはそれぞれ独立し
て検出することができる。図１の端子１４０および端子
１４２がそれぞれ染色受光素子１２０および無染色受光
素子１３０に電気的に接続している。従って、端子１４
０および端子１４２はそれぞれ染色受光素子１２０にお
いて生じた光電子および無染色受光素子１３０において
生じた光電子を検出することができる。
【００２５】端子１４０および端子１４２によって検出
された電気的信号は半導体基板１１０の表面のうち受光
部１５０以外の周辺回路領域１６０によって処理され
る。
された電気的信号は半導体基板１１０の表面のうち受光
部１５０以外の周辺回路領域１６０によって処理され
る。
【００２６】本実施の形態による半導体受光装置によれ
ば、染色受光素子１２０において受光部１５０の受けた
光のうち赤外光により生じた光電流を検出でき、無染色
受光素子１３０において受光部１５０の受けた光のうち
全部の光により生じた光電流を検出できる。よって、染
色受光素子１２０において生じた光電子および無染色受
光素子１３０において生じた光電子を比較することによ
って、受光部１５０が受けた光のうち可視光の照度を検
出することができる。（図５を参照）尚、染料または顔
料は可視光を吸収するものに限定しない。従って、特定
の波長の光を吸収する染料または顔料を使用してもよ
い。
ば、染色受光素子１２０において受光部１５０の受けた
光のうち赤外光により生じた光電流を検出でき、無染色
受光素子１３０において受光部１５０の受けた光のうち
全部の光により生じた光電流を検出できる。よって、染
色受光素子１２０において生じた光電子および無染色受
光素子１３０において生じた光電子を比較することによ
って、受光部１５０が受けた光のうち可視光の照度を検
出することができる。（図５を参照）尚、染料または顔
料は可視光を吸収するものに限定しない。従って、特定
の波長の光を吸収する染料または顔料を使用してもよ
い。
【００２７】また、図１、図３および図４の実施の形態
において、図２（Ａ）または図２（Ｂ）に示した実施の
形態のいずれを用いてもよい。
において、図２（Ａ）または図２（Ｂ）に示した実施の
形態のいずれを用いてもよい。
【００２８】図３は、図１の実施の形態とは異なる本発
明による半導体受光装置の第２の実施の形態の拡大平面
図である。本実施の形態による半導体受光装置２００の
受光部２５０には、図１の実施の形態の受光素子対が縮
小され、かつ複数配列されている。
明による半導体受光装置の第２の実施の形態の拡大平面
図である。本実施の形態による半導体受光装置２００の
受光部２５０には、図１の実施の形態の受光素子対が縮
小され、かつ複数配列されている。
【００２９】複数の染色受光素子２２０および複数の無
染色受光素子２３０が複数の受光素子対を形成してい
る。複数の染色受光素子２２０は配線２４１によって電
気的に並列に接続され、複数の無染色受光素子２３０は
配線２４３によって電気的に並列に接続されている。一
方で、染色受光素子２２０と無染色受光素子２３０とは
電気的な絶縁が維持されている。
染色受光素子２３０が複数の受光素子対を形成してい
る。複数の染色受光素子２２０は配線２４１によって電
気的に並列に接続され、複数の無染色受光素子２３０は
配線２４３によって電気的に並列に接続されている。一
方で、染色受光素子２２０と無染色受光素子２３０とは
電気的な絶縁が維持されている。
【００３０】また、染色受光素子２２０と無染色受光素
子２３０とは電気的な絶縁を保ちつつも互いに隣接配置
されている。即ち、染色受光素子２２０と無染色受光素
子２３０とがともに方形の場合には市松模様を形成す
る。
子２３０とは電気的な絶縁を保ちつつも互いに隣接配置
されている。即ち、染色受光素子２２０と無染色受光素
子２３０とがともに方形の場合には市松模様を形成す
る。
【００３１】半導体光受光装置２００は、受光部２５０
の一部分に照射される光の強度や波長が受光部２５０の
他の部分に照射される光の強度や波長と異なる場合であ
っても、ほぼ正確に可視光の照度を検出することができ
る。
の一部分に照射される光の強度や波長が受光部２５０の
他の部分に照射される光の強度や波長と異なる場合であ
っても、ほぼ正確に可視光の照度を検出することができ
る。
【００３２】例えば、受光部２５０の一部分の受光領域
Ａに照射される光の強度のみが異なる場合には、受光領
域Ａの受光素子対において生じる光電流が受光部２５０
の他の部分の受光素子対において生じる光電流と異な
る。しかし、受光領域Ａには染色受光素子２２０および
無染色受光素子２３０の受光素子対の全体が含まれてい
るため、受光領域Ａにおける可視光の照度は、受光領域
Ａの染色受光素子２２０において生ずる光電流と無染色
受光素子２３０において生ずる光電流との差によって検
出することができる。従って、受光部２５０の全体の可
視光の照度は、受光部２５０の全体の染色受光素子２２
０において生ずる光電流と受光部２５０の全体の無染色
受光素子２３０において生ずる光電流との差によって正
確に検出することができる。
Ａに照射される光の強度のみが異なる場合には、受光領
域Ａの受光素子対において生じる光電流が受光部２５０
の他の部分の受光素子対において生じる光電流と異な
る。しかし、受光領域Ａには染色受光素子２２０および
無染色受光素子２３０の受光素子対の全体が含まれてい
るため、受光領域Ａにおける可視光の照度は、受光領域
Ａの染色受光素子２２０において生ずる光電流と無染色
受光素子２３０において生ずる光電流との差によって検
出することができる。従って、受光部２５０の全体の可
視光の照度は、受光部２５０の全体の染色受光素子２２
０において生ずる光電流と受光部２５０の全体の無染色
受光素子２３０において生ずる光電流との差によって正
確に検出することができる。
【００３３】図４は、図１および図３の実施の形態とは
異なる本発明による半導体受光装置の第３の実施の形態
の拡大平面図である。半導体受光装置３００の受光部３
５０には、受光素子対が図３の実施の形態の受光素子対
よりもさらに縮小され、かつ複数配列されている。
異なる本発明による半導体受光装置の第３の実施の形態
の拡大平面図である。半導体受光装置３００の受光部３
５０には、受光素子対が図３の実施の形態の受光素子対
よりもさらに縮小され、かつ複数配列されている。
【００３４】また、染色受光素子３２０と無染色受光素
子３３０とは電気的な絶縁を保ちつつも互いに隣接配置
されている。即ち、染色受光素子３２０と無染色受光素
子３３０とがともに方形の場合には市松模様を形成す
る。
子３３０とは電気的な絶縁を保ちつつも互いに隣接配置
されている。即ち、染色受光素子３２０と無染色受光素
子３３０とがともに方形の場合には市松模様を形成す
る。
【００３５】尚、図４においては、理解をしやすくする
ために配線および端子が省略されている。
ために配線および端子が省略されている。
【００３６】半導体受光装置３００において、受光部３
５０は図３の受光部２５０に含まれる受光素子対よりも
微細な受光素子対をより多く含む。従って、半導体光受
光装置３００は、受光部３５０の一部分に照射される光
の強度や波長が受光部３５０の他の部分に照射される光
の強度や波長と異なる場合であっても、半導体光受光装
置２００より微細にかつより正確に可視光の照度を検出
することができる。
５０は図３の受光部２５０に含まれる受光素子対よりも
微細な受光素子対をより多く含む。従って、半導体光受
光装置３００は、受光部３５０の一部分に照射される光
の強度や波長が受光部３５０の他の部分に照射される光
の強度や波長と異なる場合であっても、半導体光受光装
置２００より微細にかつより正確に可視光の照度を検出
することができる。
【００３７】受光素子対は図４の実施の形態の受光素子
対よりもさらに縮小され、かつ複数配列してもよい。そ
れによって、半導体光受光装置は、半導体光受光装置３
００よりもさらに微細にかつより正確に可視光の照度を
検出することができる。
対よりもさらに縮小され、かつ複数配列してもよい。そ
れによって、半導体光受光装置は、半導体光受光装置３
００よりもさらに微細にかつより正確に可視光の照度を
検出することができる。
【００３８】図５は、本発明による半導体受光装置に含
まれる受光素子および光電流を検出するための周辺回路
５００の実施の形態を示した図である。尚、本実施例に
おいては、図１の実施の形態における染色受光素子１２
０および無染色受光素子１３０を用いる。また、周辺回
路５００は周辺回路領域１６０（図１を参照）に含まれ
るが、理解をしやすくするために、染色受光素子１２０
および無染色受光素子１３０の間に周辺回路５００を記
載する。
まれる受光素子および光電流を検出するための周辺回路
５００の実施の形態を示した図である。尚、本実施例に
おいては、図１の実施の形態における染色受光素子１２
０および無染色受光素子１３０を用いる。また、周辺回
路５００は周辺回路領域１６０（図１を参照）に含まれ
るが、理解をしやすくするために、染色受光素子１２０
および無染色受光素子１３０の間に周辺回路５００を記
載する。
【００３９】染色受光素子１２０および無染色受光素子
１３０はそれぞれ受けた光のエネルギーに応じた光電流
Ｉ１３０および光電流Ｉ１４０を出力する。光電流Ｉ
１３０および光電流Ｉ１４０に応じた電圧Ｖ３および電
圧Ｖ４が抵抗値の等しい抵抗器Ｒ１３０および抵抗器Ｒ
１４０によってそれぞれ発生する。電圧Ｖ３および電圧
Ｖ４は既知の差動増幅回路５１０に入力される。差動増
幅回路５１０は電圧Ｖ３および電圧Ｖ４を増幅した電圧
Ｖ１３０および電圧Ｖ１４０を出力する。この電圧Ｖ
１３０および電圧Ｖ１４０の差によって光電流Ｉ１３０
および光電流Ｉ１４ ０の差を算出することができる。
１３０はそれぞれ受けた光のエネルギーに応じた光電流
Ｉ１３０および光電流Ｉ１４０を出力する。光電流Ｉ
１３０および光電流Ｉ１４０に応じた電圧Ｖ３および電
圧Ｖ４が抵抗値の等しい抵抗器Ｒ１３０および抵抗器Ｒ
１４０によってそれぞれ発生する。電圧Ｖ３および電圧
Ｖ４は既知の差動増幅回路５１０に入力される。差動増
幅回路５１０は電圧Ｖ３および電圧Ｖ４を増幅した電圧
Ｖ１３０および電圧Ｖ１４０を出力する。この電圧Ｖ
１３０および電圧Ｖ１４０の差によって光電流Ｉ１３０
および光電流Ｉ１４ ０の差を算出することができる。
【００４０】尚、差動増幅回路による光電流の差の検出
に限らず、他の回路を使用して他の多様な演算を実行し
てもよい。
に限らず、他の回路を使用して他の多様な演算を実行し
てもよい。
【００４１】図６は、本発明による半導体光受動装置を
備えた電気機器の実施の形態を示した図である。図６に
は、コンピュータ８００の本体８０１、ディスプレイ８
０２、キーボード８０３、マウス８０４およびプリンタ
８０５が示される。ディスプレイ８０２の画面付近に半
導体光受動装置１０００が配備されている。それによっ
て、ディスプレイ８０２の周辺が暗く、半導体光受動装
置１０００が検出した可視光の照度が基準値以下の場合
には、コンピュータ８００はディスプレイ８０２の出力
を強め、画面の輝度を上昇させることができる。また、
キーボード８０３や他のスイッチ（図示せず）を点灯さ
せてもよい。
備えた電気機器の実施の形態を示した図である。図６に
は、コンピュータ８００の本体８０１、ディスプレイ８
０２、キーボード８０３、マウス８０４およびプリンタ
８０５が示される。ディスプレイ８０２の画面付近に半
導体光受動装置１０００が配備されている。それによっ
て、ディスプレイ８０２の周辺が暗く、半導体光受動装
置１０００が検出した可視光の照度が基準値以下の場合
には、コンピュータ８００はディスプレイ８０２の出力
を強め、画面の輝度を上昇させることができる。また、
キーボード８０３や他のスイッチ（図示せず）を点灯さ
せてもよい。
【００４２】一方で、ディスプレイ８０２の周辺が明る
く、半導体光受動装置１０００が検出した可視光の照度
が基準値以上の場合には、コンピュータ８００はディス
プレイ８０２の出力を弱め、画面の輝度を低下させるこ
とができる。また、キーボード８０３や他のスイッチを
消灯させてもよい。それによって、省エネルギー化に役
立つ。本実施例では、デスクトップ型のコンピュータを
示したが、ノート型のコンピュータにも同様に利用する
ことができる。
く、半導体光受動装置１０００が検出した可視光の照度
が基準値以上の場合には、コンピュータ８００はディス
プレイ８０２の出力を弱め、画面の輝度を低下させるこ
とができる。また、キーボード８０３や他のスイッチを
消灯させてもよい。それによって、省エネルギー化に役
立つ。本実施例では、デスクトップ型のコンピュータを
示したが、ノート型のコンピュータにも同様に利用する
ことができる。
【００４３】図６の実施の形態のほかに、半導体光受動
装置は様々な電気機器に配備することができる。
装置は様々な電気機器に配備することができる。
【００４４】例えば、半導体光受動装置は携帯電話やモ
バイル・コンピュータなどの液晶モニタを搭載した携帯
電気機器（図示せず）に用いることができる。携帯電話
等に配備された半導体光受動装置が周囲の光の照度を検
出することによって、周囲が明るいときには、液晶のバ
ックライトを暗くするよう調節し、バッテリが必要以上
に消耗することを防止することができる。
バイル・コンピュータなどの液晶モニタを搭載した携帯
電気機器（図示せず）に用いることができる。携帯電話
等に配備された半導体光受動装置が周囲の光の照度を検
出することによって、周囲が明るいときには、液晶のバ
ックライトを暗くするよう調節し、バッテリが必要以上
に消耗することを防止することができる。
【００４５】また、半導体光受動装置をエアコン（図示
せず）に配備することによって半導体光受動装置がエア
コンの周囲の光の照度を検出し、エアコンの周囲が暗く
なった後所定時間後に、エアコンがスイッチを自動的に
切ることもできる。
せず）に配備することによって半導体光受動装置がエア
コンの周囲の光の照度を検出し、エアコンの周囲が暗く
なった後所定時間後に、エアコンがスイッチを自動的に
切ることもできる。
【００４６】また、半導体光受動装置を電気ポット（図
示せず）に配備することによって半導体光受動装置が電
気ポットの周囲の光の照度を検出し、電気ポットの周囲
が暗くなった後、電気ポットが保温温度を自動的に低下
させることもできる。
示せず）に配備することによって半導体光受動装置が電
気ポットの周囲の光の照度を検出し、電気ポットの周囲
が暗くなった後、電気ポットが保温温度を自動的に低下
させることもできる。
【００４７】また、半導体光受動装置を蛍光灯（図示せ
ず）に配備することによって半導体光受動装置が蛍光灯
の周囲の光の照度を検出し、蛍光灯の周囲が暗くなった
ときに、蛍光灯が自動的に点灯することもできる。一方
で、蛍光灯の周囲が明るくなったときには、蛍光灯が自
動的に消灯することもできるまた、半導体光受動装置を
冷蔵庫（図示せず）に配備することによって半導体光受
動装置が冷蔵庫内の光の照度を検出し、冷蔵庫内が明る
くなったときに、冷蔵庫がエアーカーテンを自動的に放
出して冷気を逃さないようにすることもできる。
ず）に配備することによって半導体光受動装置が蛍光灯
の周囲の光の照度を検出し、蛍光灯の周囲が暗くなった
ときに、蛍光灯が自動的に点灯することもできる。一方
で、蛍光灯の周囲が明るくなったときには、蛍光灯が自
動的に消灯することもできるまた、半導体光受動装置を
冷蔵庫（図示せず）に配備することによって半導体光受
動装置が冷蔵庫内の光の照度を検出し、冷蔵庫内が明る
くなったときに、冷蔵庫がエアーカーテンを自動的に放
出して冷気を逃さないようにすることもできる。
【００４８】また、半導体光受動装置をテレビ（図示せ
ず）に配備することによって半導体光受動装置がテレビ
の周囲の光の照度を検出し、テレビの周囲が明るくなっ
たときに、テレビがテレビの画面の輝度を自動的に調節
することもできる。
ず）に配備することによって半導体光受動装置がテレビ
の周囲の光の照度を検出し、テレビの周囲が明るくなっ
たときに、テレビがテレビの画面の輝度を自動的に調節
することもできる。
【００４９】さらに、半導体光受動装置をカメラ（図示
せず）に配備することによって半導体光受動装置がカメ
ラの周囲の光の照度を検出し、カメラの周囲が明るくな
ったときに、カメラがストロボの照度を自動的に調節す
ることもできる。さらに、半導体光受動装置は他の様々
な電気機器に利用することができる。
せず）に配備することによって半導体光受動装置がカメ
ラの周囲の光の照度を検出し、カメラの周囲が明るくな
ったときに、カメラがストロボの照度を自動的に調節す
ることもできる。さらに、半導体光受動装置は他の様々
な電気機器に利用することができる。
【００５０】
【発明の効果】本発明による半導体受光素子および半導
体受光素子を備えた電気機器の一の受光素子において生
じた光電子および他の色受光素子において生じた光電子
を比較することによって、半導体受光素子や電気機器の
周囲における所定の光の照度を検出することができる。
体受光素子を備えた電気機器の一の受光素子において生
じた光電子および他の色受光素子において生じた光電子
を比較することによって、半導体受光素子や電気機器の
周囲における所定の光の照度を検出することができる。
【００５１】また、本発明による受光装置を備えた電気
機器は、周囲の明るさに応じて動作を確実に変更するこ
とができ、蛍光灯の光と白熱灯の光の相違等によって誤
動作をしない。
機器は、周囲の明るさに応じて動作を確実に変更するこ
とができ、蛍光灯の光と白熱灯の光の相違等によって誤
動作をしない。
【図１】本発明による半導体受光装置の第１の実施の形
態の拡大平面図。
態の拡大平面図。
【図２】図１における実施の形態のＡ−Ａ′線に沿った
概略断面図。
概略断面図。
【図３】図１の実施の形態とは異なる本発明による半導
体受光装置の第２の実施の形態の拡大平面図。
体受光装置の第２の実施の形態の拡大平面図。
【図４】図１および図３の実施の形態とは異なる本発明
による半導体受光装置の第３の実施の形態の拡大平面
図。
による半導体受光装置の第３の実施の形態の拡大平面
図。
【図５】本発明による半導体受光装置に含まれる受光素
子および光電流を検出するための周辺回路の実施の形態
を示した図。
子および光電流を検出するための周辺回路の実施の形態
を示した図。
【図６】本発明による半導体光受動装置を備えた電気機
器の実施の形態を示した図。
器の実施の形態を示した図。
１００、２００、３００、１０００ 半導体受光装置 １１０、２１０、３１０ 半導体基板 １２０、２２０、３２０ 染色受光素子 １３０、２３０、３３０ 無染色受光素子 １４０、１４２、２４０、２４２、３４０、３４２ 端
子 １５０、２５０、３５０ 受光部 １６０ 周辺回路領域 １７０ 受光領域 １８０ 被覆部 １９０ 樹脂 ５００ 周辺回路 ５１０ 差動増幅回路 ８００ コンピュータ
子 １５０、２５０、３５０ 受光部 １６０ 周辺回路領域 １７０ 受光領域 １８０ 被覆部 １９０ 樹脂 ５００ 周辺回路 ５１０ 差動増幅回路 ８００ コンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松 尾 英 孝 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝マイクロエレクトロニクスセン ター内 (72)発明者 鈴 永 浩 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝マイクロエレクトロニクスセン ター内 (72)発明者 樫 浦 由貴子 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝マイクロエレクトロニクスセン ター内 Ｆターム(参考） 4M118 AA10 AB10 BA06 CA03 CA19 CA24 GC07 GC14 HA22 5F049 MA02 NA10 NA20 NB10 RA02 SZ07 UA01 UA20 WA03 5F088 AA02 BB06 BB10 EA02 EA11 EA16 HA06 KA08 LA03
Claims (11)
- 【請求項１】受けた光の光学的エネルギーを電気的エネ
ルギーに変換する受光領域をそれぞれ含み、互いに絶縁
された少なくとも２つの受光素子と、 それぞれの前記受光素子から出力された電気的信号を演
算する演算回路と、 を備えた半導体受光装置。 - 【請求項２】前記少なくとも２つの受光素子は、前記受
光領域のうち第１の受光領域を被覆する被覆部に染料ま
たは顔料を含有する樹脂が堆積された染色受光素子と、
前記受光領域のうち第２の受光領域を被覆する被覆部に
前記樹脂が堆積されていない無染色受光素子とを含むこ
とを特徴とする請求項１に記載の半導体受光装置。 - 【請求項３】前記少なくとも２つの受光素子は、前記受
光領域のうち第１の受光領域を被覆する被覆部に染料ま
たは顔料を含有する染色受光素子と、前記受光領域のう
ち第２の受光領域を被覆する被覆部に染料または顔料を
含有していない無染色受光素子を含むことを特徴とする
請求項１に記載の半導体受光装置。 - 【請求項４】当該半導体受光装置は２つの前記受光素子
を有する受光素子対を複数有し、該複数の受光素子対の
前記染色受光素子は互いに並列に接続され、該複数の受
光素子対の前記無染色受光素子は互いに並列に接続され
ていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載
の半導体受光装置。 - 【請求項５】前記染色受光素子と前記無染色受光素子と
は電気的な絶縁を保ちつつ互いに隣接配置されているこ
とを特徴とする請求項４に記載の半導体受光装置。 - 【請求項６】前記染色受光素子と前記無染色受光素子と
は電気的な絶縁を保ちつつ市松模様を形成することを特
徴とする請求項４に記載の半導体受光装置。 - 【請求項７】前記演算回路は、前記染色受光素子が出力
する電気信号と前記無染色受光素子が出力する電気信号
との差を出力する回路であることを特徴とする請求項２
から請求項６のいずれかに記載の半導体受光装置。 - 【請求項８】前記染料または前記顔料は可視光を吸収す
るものであることを特徴とする請求項７に記載の半導体
受光装置。 - 【請求項９】前記染料または前記顔料は黒色であること
を特徴とする請求項８に記載の半導体受光装置。 - 【請求項１０】染料または顔料を含む樹脂が堆積され、
かつ受けた光の光学的エネルギーを電気的エネルギーに
変換する第１の受光領域および該第１の受光領域を被覆
する被覆部を有し、互いに並列に接続された複数の染色
受光素子と、 前記樹脂が堆積されておらず、かつ受けた光の光学的エ
ネルギーを電気的エネルギーに変換する第２の受光領域
および該第２の受光領域を被覆する被覆部を有し、前記
染色受光素子との電気的な絶縁を保ちつつ前記染色受光
素子に隣接し、互いに並列に接続された複数の無染色受
光素子と、 それぞれの前記複数の染色受光素子から出力された電気
的信号と前記複数の無染色受光素子から出力された電気
的信号との差を出力する演算回路と、 を有する半導体受光装置を備えた電気機器。 - 【請求項１１】染料または顔料を含有し、かつ受けた光
の光学的エネルギーを電気的エネルギーに変換する第１
の受光領域および該第１の受光領域を被覆する被覆部と
を有し、互いに並列に接続された複数の染色受光素子
と、 染料または顔料を含有せず、かつ受けた光の光学的エネ
ルギーを電気的エネルギーに変換する第２の受光領域お
よび該第２の受光領域を被覆する被覆部を有し、前記染
色受光素子との電気的な絶縁を保ちつつ前記染色受光素
子に隣接し、互いに並列に接続された複数の無染色受光
素子と、 それぞれの前記複数の染色受光素子から出力された電気
的信号と前記複数の無染色受光素子から出力された電気
的信号との差を出力する演算回路と、 を有する半導体受光装置を備えた電気機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001028744A JP2002231993A (ja) | 2001-02-05 | 2001-02-05 | 半導体受光装置および半導体受光装置を備えた電気機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001028744A JP2002231993A (ja) | 2001-02-05 | 2001-02-05 | 半導体受光装置および半導体受光装置を備えた電気機器 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005198021A Division JP2005317994A (ja) | 2005-07-06 | 2005-07-06 | 半導体受光装置および半導体受光装置を備えた電気機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002231993A true JP2002231993A (ja) | 2002-08-16 |
| JP2002231993A5 JP2002231993A5 (ja) | 2005-10-27 |
Family
ID=18893193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001028744A Abandoned JP2002231993A (ja) | 2001-02-05 | 2001-02-05 | 半導体受光装置および半導体受光装置を備えた電気機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002231993A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006332226A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Toshiba Corp | 半導体光センサ装置 |
| JP2006351616A (ja) * | 2005-06-13 | 2006-12-28 | Mitsumi Electric Co Ltd | 半導体光センサ装置 |
| JP2010055573A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | Sharp Corp | 撮像装置、画像解析装置、外光強度算出方法、画像解析方法、撮像プログラム、画像解析プログラムおよび記録媒体 |
| WO2010097984A1 (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-02 | シャープ株式会社 | 光センサおよびこれを備えた表示装置 |
| WO2010098201A1 (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-02 | 浜松ホトニクス株式会社 | 半導体光検出素子 |
| WO2010137226A1 (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-02 | シャープ株式会社 | エリアセンサ、及び、表示装置 |
| JP2013065909A (ja) * | 2009-02-24 | 2013-04-11 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体光検出素子 |
| US8742528B2 (en) | 2009-02-24 | 2014-06-03 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photodiode and photodiode array |
| US8916945B2 (en) | 2009-02-24 | 2014-12-23 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor light-detecting element |
| US9190551B2 (en) | 2009-02-24 | 2015-11-17 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photodiode and photodiode array |
-
2001
- 2001-02-05 JP JP2001028744A patent/JP2002231993A/ja not_active Abandoned
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006332226A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Toshiba Corp | 半導体光センサ装置 |
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| JP2010055573A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | Sharp Corp | 撮像装置、画像解析装置、外光強度算出方法、画像解析方法、撮像プログラム、画像解析プログラムおよび記録媒体 |
| US8629485B2 (en) | 2009-02-24 | 2014-01-14 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor photodetection element |
| US8742528B2 (en) | 2009-02-24 | 2014-06-03 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photodiode and photodiode array |
| JP2010226072A (ja) * | 2009-02-24 | 2010-10-07 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体光検出素子 |
| US9972729B2 (en) | 2009-02-24 | 2018-05-15 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photodiode and photodiode array |
| JP2013065909A (ja) * | 2009-02-24 | 2013-04-11 | Hamamatsu Photonics Kk | 半導体光検出素子 |
| US9614109B2 (en) | 2009-02-24 | 2017-04-04 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photodiode and photodiode array |
| US9419159B2 (en) | 2009-02-24 | 2016-08-16 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor light-detecting element |
| WO2010098201A1 (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-02 | 浜松ホトニクス株式会社 | 半導体光検出素子 |
| US8916945B2 (en) | 2009-02-24 | 2014-12-23 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor light-detecting element |
| US8994135B2 (en) | 2009-02-24 | 2015-03-31 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photodiode and photodiode array |
| US9190551B2 (en) | 2009-02-24 | 2015-11-17 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photodiode and photodiode array |
| US8654266B2 (en) | 2009-02-27 | 2014-02-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical sensor and display device provided with same |
| WO2010097984A1 (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-02 | シャープ株式会社 | 光センサおよびこれを備えた表示装置 |
| WO2010137226A1 (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-02 | シャープ株式会社 | エリアセンサ、及び、表示装置 |
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