JP2021132104A - Detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検出装置に関する。 The present invention relates to a detection device.
例えば指紋センサや静脈センサ等、生体情報を検出する生体センサが知られている。特許文献1には、被測定者の体内のグルコース濃度を測定する光学式生体情報測定装置が記載されている。特許文献1の光学式生体情報測定装置では、被測定者の腕に光学式測定ヘッドを密着させることで、生体情報を精度良く検出する。
For example, biosensors that detect biometric information, such as fingerprint sensors and vein sensors, are known.
生体センサを含む光学式の検出装置は、光センサ素子に光を適切に導く必要がある。特許文献1では、被測定者の振動や位置ずれにより、検出精度が低下する可能性がある。
Optical detection devices, including biosensors, need to properly direct light to the photosensor element. In
本発明は、光センサ素子に光を適切に導くことが可能な検出装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a detection device capable of appropriately guiding light to an optical sensor element.
本発明の一態様の検出装置は、基板と、前記基板に配列され、照射された光に応じた信号を出力する複数の光センサ素子と、複数の光ファイバが束ねられて構成され、複数の前記光センサ素子と対向する光ファイバ束と、前記光ファイバ束の第1面と、複数の前記光センサ素子とを接着する第1粘着層と、前記光ファイバ束の前記第1面と反対側の第2面に設けられる第2粘着層と、を有し、前記光ファイバ束の弾性率は、前記第1粘着層及び前記第2粘着層の少なくとも一方の弾性率よりも低い。 The detection device of one aspect of the present invention is configured by bundling a substrate, a plurality of optical sensor elements arranged on the substrate and outputting a signal corresponding to the emitted light, and a plurality of optical fibers. An optical fiber bundle facing the optical sensor element, a first surface of the optical fiber bundle, a first adhesive layer for adhering a plurality of the optical sensor elements, and a side opposite to the first surface of the optical fiber bundle. The optical fiber bundle has a second adhesive layer provided on the second surface of the above, and the elastic coefficient of the optical fiber bundle is lower than the elastic coefficient of at least one of the first adhesive layer and the second adhesive layer.
発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。 An embodiment (embodiment) for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the contents described in the following embodiments. In addition, the components described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the components described below can be combined as appropriate. It should be noted that the disclosure is merely an example, and those skilled in the art can easily conceive of appropriate changes while maintaining the gist of the invention are naturally included in the scope of the present invention. Further, in order to clarify the explanation, the drawings may schematically represent the width, thickness, shape, etc. of each part as compared with the actual embodiment, but this is just an example, and the interpretation of the present invention is used. It is not limited. Further, in the present specification and each figure, the same elements as those described above with respect to the above-mentioned figures may be designated by the same reference numerals, and detailed description thereof may be omitted as appropriate.
本明細書及び特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。 In the present specification and claims, when expressing the mode of arranging another structure on one structure, when it is simply described as "above", unless otherwise specified, the structure is used. It includes both the case where another structure is placed directly above the structure and the case where another structure is placed above one structure via yet another structure so as to be in contact with each other.
(実施形態)
図1は、実施形態に係る検出装置を模式的に示す斜視図である。図1に示すように、検出装置1は、センサ部10と、光ファイバ束50と、第1粘着層57と、第2粘着層58と、を有する。センサ部10に垂直な方向で、被検出体100の上に、第2粘着層58、光ファイバ束50、第1粘着層57、センサ部10の順に積層されている。
(Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a detection device according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the
検出装置1は、第2粘着層58に接触する被検出体100の生体情報を検出する。具体的には、被検出体100を透過又は反射した光Lは、光ファイバ束50に入射する。光Lは、光ファイバ束50の複数の光ファイバ51を通ってセンサ部10に入射する。これにより、センサ部10は、光Lを検出することができる。被検出体100は、例えば指、手のひら、手首等である。センサ部10は、光Lに基づいて、被検出体100の血管像(血管パターン)等の生体情報を検出することができる。また、センサ部10は、生体に関する情報として、血管像の検出に加え、例えば、脈拍、脈波、指紋等、種々の情報を検出してもよい。
The
光ファイバ束50は、センサ部10の被検出体100側に設けられ、センサ部10に対向している。光ファイバ束50は、複数の光ファイバ51と、複数の光ファイバ51の周囲に設けられた吸光部55と、を有する。光ファイバ束50は、複数の光ファイバ51が束ねられて形成され、光Lをセンサ部10に導く光学素子である。図1においては、センサ部10は、光ファイバ束50を介して光Lを検出している。光ファイバ束50を介することで、精度よく対応する検出素子3(図2参照)が光Lを検出することができ、精度の高い情報を検出することができる。なお、光ファイバ束50の構成については後述する。
The
検出装置1は、必要に応じて、カバー部材や、照明装置等を備えていてもよい。また、検出装置1は、表示パネルに設けられていてもよい。表示パネルは、例えば、有機ELディスプレイパネル(OLED:Organic Light Emitting Diode)や無機ELディスプレイ(マイクロLED、ミニLED)であってもよい。或いは、表示パネルは、表示素子として液晶素子を用いた液晶表示パネル(LCD:Liquid Crystal Display)や、表示素子として電気泳動素子を用いた電気泳動型表示パネル(EPD:Electrophoretic Display)であってもよい。この場合、センサ部10は、表示パネルから照射された表示光を利用して、被検出体100の生体に関する情報を検出することができる。
The
図2は、実施形態に係る検出装置を示す平面図である。図2に示すように、検出装置1は、アレイ基板2(基板21)と、センサ部10と、走査線駆動回路15と、信号線選択回路16と、検出回路48と、制御回路102と、電源回路103と、を有する。
FIG. 2 is a plan view showing the detection device according to the embodiment. As shown in FIG. 2, the
基板21には、配線基板110を介して制御基板101が電気的に接続される。配線基板110は、例えば、フレキシブルプリント基板やリジット基板である。配線基板110には、検出回路48が設けられている。制御基板101には、制御回路102及び電源回路103が設けられている。制御回路102は、例えばFPGA(Field Programmable Gate Array)である。制御回路102は、センサ部10、走査線駆動回路15及び信号線選択回路16に制御信号を供給して、センサ部10の検出動作を制御する。電源回路103は、電源電位SVSや基準電位VR1(図4参照)等の電圧信号をセンサ部10、走査線駆動回路15及び信号線選択回路16に供給する。なお、本実施形態においては、検出回路48が配線基板110に配置される場合を例示したがこれに限られない。検出回路48は、基板21の上に配置されても良い。
The
基板21は、検出領域AAと、周辺領域GAとを有する。検出領域AAは、センサ部10が有する複数の検出素子3が設けられる領域である。周辺領域GAは、検出領域AAの外側の領域であり、検出素子3が設けられない領域である。すなわち、周辺領域GAは、検出領域AAの外周と基板21の外縁部との間の領域である。
The
センサ部10の複数の検出素子3は、それぞれ、センサ素子として光センサ素子30を有する光センサである。光センサ素子30は、フォトダイオードであり、それぞれに照射される光に応じた電気信号を出力する。より具体的には、光センサ素子30は、PIN(Positive Intrinsic Negative)フォトダイオードである。検出素子3は、検出領域AAにマトリクス状に配列される。複数の検出素子3が有する光センサ素子30は、走査線駆動回路15から供給されるゲート駆動信号に従って検出を行う。複数の光センサ素子30は、それぞれに照射される光に応じた電気信号を、検出信号Vdetとして信号線選択回路16に出力する。検出装置1は、複数の光センサ素子30からの検出信号Vdetに基づいて生体に関する情報を検出する。
Each of the plurality of
走査線駆動回路15及び信号線選択回路16は、周辺領域GAに設けられる。具体的には、走査線駆動回路15は、周辺領域GAのうち第2方向Dyに沿って延在する領域に設けられる。信号線選択回路16は、周辺領域GAのうち第1方向Dxに沿って延在する領域に設けられ、センサ部10と検出回路48との間に設けられる。
The scanning
なお、第1方向Dxは、基板21と平行な面内の一方向である。第2方向Dyは、基板21と平行な面内の一方向であり、第1方向Dxと直交する方向である。なお、第2方向Dyは、第1方向Dxと直交しないで交差してもよい。また、第3方向Dzは、第1方向Dx及び第2方向Dyと直交する方向であり、基板21の法線方向である。
The first direction Dx is one direction in a plane parallel to the
図3は、実施形態に係る検出装置の構成例を示すブロック図である。図3に示すように、検出装置1は、さらに検出制御回路11と検出部40と、を有する。検出制御回路11の機能の一部又は全部は、制御回路102に含まれる。また、検出部40のうち、検出回路48以外の機能の一部又は全部は、制御回路102に含まれる。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the detection device according to the embodiment. As shown in FIG. 3, the
検出制御回路11は、走査線駆動回路15、信号線選択回路16及び検出部40にそれぞれ制御信号を供給し、これらの動作を制御する回路である。検出制御回路11は、スタート信号STV、クロック信号CK等の各種制御信号を走査線駆動回路15に供給する。また、検出制御回路11は、選択信号ASW等の各種制御信号を信号線選択回路16に供給する。
The
走査線駆動回路15は、各種制御信号に基づいて複数の走査線GL(図4参照)を駆動する回路である。走査線駆動回路15は、複数の走査線GLを順次又は同時に選択し、選択された走査線GLにゲート駆動信号VGLを供給する。これにより、走査線駆動回路15は、走査線GLに接続された複数の光センサ素子30を選択する。
The scanning
信号線選択回路16は、複数の出力信号線SL(図4参照)を順次又は同時に選択するスイッチ回路である。信号線選択回路16は、例えばマルチプレクサである。信号線選択回路16は、検出制御回路11から供給される選択信号ASWに基づいて、選択された出力信号線SLと検出回路48とを接続する。これにより、信号線選択回路16は、光センサ素子30の検出信号Vdetを検出部40に出力する。
The signal
検出部40は、検出回路48と、信号処理回路44と、座標抽出回路45と、記憶回路46と、検出タイミング制御回路47と、を備える。検出タイミング制御回路47は、検出制御回路11から供給される制御信号に基づいて、検出回路48と、信号処理回路44と、座標抽出回路45と、が同期して動作するように制御する。
The
検出回路48は、例えばアナログフロントエンド回路(AFE、Analog Front End)である。検出回路48は、少なくとも検出信号増幅回路42及びA/D変換回路43の機能を有する信号処理回路である。検出信号増幅回路42は、検出信号Vdetを増幅する回路であり、例えば、積分回路である。A/D変換回路43は、検出信号増幅回路42から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。
The
信号処理回路44は、検出回路48の出力信号に基づいて、センサ部10に入力された所定の物理量を検出する論理回路である。信号処理回路44は、被検出体100が検出面(第2粘着層58)に接触した場合に、検出回路48からの信号に基づいて被検出体100の血管像等の生体情報を検出できる。また、信号処理回路44は、検出回路48からの信号に基づいて、例えば、指紋や、脈波、脈拍、血中酸素飽和度等の他の生体情報を検出することもできる。
The
記憶回路46は、信号処理回路44で演算された信号を一時的に保存する。記憶回路46は、例えばRAM(Random Access Memory)、レジスタ回路等であってもよい。
The
座標抽出回路45は、信号処理回路44において被検出体100の接触又は近接が検出されたときに、被検出体100の検出座標(例えば指の表面の凹凸の検出位置や、掌や手首の血管の検出位置)を求める論理回路である。座標抽出回路45は、センサ部10の各検出素子3から出力される検出信号Vdetを組み合わせて、指の表面の凹凸の形状や、血管像を示す二次元情報を生成する。なお、座標抽出回路45は、検出座標を算出せずにセンサ出力Voとして検出信号Vdetを出力してもよい。
When the
次に、検出装置1の回路構成例について説明する。図4は、検出素子を示す回路図である。図4に示すように、検出素子3は、光センサ素子30と、容量素子Caと、第1トランジスタTrと、を含む。第1トランジスタTrは、光センサ素子30に対応して設けられる。第1トランジスタTrは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、nチャネルのMOS(Metal Oxide Semiconductor)型のTFT(Thin Film Transistor)で構成されている。第1トランジスタTrのゲートは走査線GLに接続される。第1トランジスタTrのソースは出力信号線SLに接続される。第1トランジスタTrのドレインは、光センサ素子30のアノード及び容量素子Caに接続される。
Next, a circuit configuration example of the
光センサ素子30のカソードには、電源回路103から電源信号SVSが供給される。また、容量素子Caには、電源回路103から、容量素子Caの初期電位となる基準電位VR1が供給される。
A power supply signal SVS is supplied from the
検出素子3に光が照射されると、光センサ素子30には光量に応じた電流が流れ、これにより容量素子Caに電荷が蓄積される。第1トランジスタTrがオンになると、容量素子Caに蓄積された電荷に応じて、出力信号線SLに電流が流れる。出力信号線SLは、信号線選択回路16を介して検出回路48に接続される。これにより、検出装置1は、検出素子3ごとに、光センサ素子30に照射される光の光量に応じた信号を検出できる。
When the
なお、図4では1つの検出素子3を示しているが、走査線GL及び出力信号線SLは、複数の検出素子3に接続される。具体的には、走査線GLは、第1方向Dx(図2参照)に延在し、第1方向Dxに配列された複数の検出素子3と接続される。また、出力信号線SLは、第2方向Dyに延在し、第2方向Dyに配列された複数の検出素子3に接続される。
Although one
なお、第1トランジスタTrは、n型TFTに限定されず、p型TFTで構成されてもよい。また、検出素子3において、1つの光センサ素子30に対応して、複数のトランジスタが設けられていてもよい。
The first transistor Tr is not limited to the n-type TFT, and may be composed of a p-type TFT. Further, in the
次に、検出装置1の詳細な構成について説明する。図5は、実施形態に係る検出装置の検出素子を模式的に示す平面図である。図5に示すように、検出素子3は、走査線GLと、出力信号線SLとで囲まれた領域である。本実施形態では、走査線GLは、第1走査線GLAと第2走査線GLBとを含む。第1走査線GLAは、第2走査線GLBと重なって設けられる。第1走査線GLAと第2走査線GLBとは、絶縁層22c、22d(図6参照)を介して異なる層に設けられている。第1走査線GLAと第2走査線GLBとは、任意の箇所で電気的に接続され、同じ電位を有するゲート駆動信号VGLが供給される。第1走査線GLA及び第2走査線GLBの少なくとも一方が、走査線駆動回路15に接続される。なお、図5では、第1走査線GLAと第2走査線GLBとは異なる幅を有しているが、同じ幅であってもよい。
Next, the detailed configuration of the
光センサ素子30は、走査線GLと、出力信号線SLとで囲まれた領域に設けられる。光センサ素子30は、半導体層31と、上部電極34と、下部電極35とを含む。光センサ素子30は、例えば、PINフォトダイオードや有機半導体からなるフォトダイオードである。
The
上部電極34は、接続配線36を介して電源信号線Lvsと接続される。電源信号線Lvsは、電源信号SVSを光センサ素子30に供給する配線である。本実施形態では、電源信号線Lvsは、出力信号線SLと重なって第2方向Dyに延在する。第2方向Dyに配列された複数の検出素子3は、共通の電源信号線Lvsに接続される。このような構成により、検出素子3の開口を大きくすることができる。下部電極35、半導体層31及び上部電極34は、平面視で略四角形状である。ただし、これに限定されず、下部電極35、半導体層31及び上部電極34の形状は適宜変更できる。
The
第1トランジスタTrは、走査線GLと出力信号線SLとの交差部の近傍に設けられる。第1トランジスタTrは、半導体層61、ソース電極62、ドレイン電極63、第1ゲート電極64A及び第2ゲート電極64Bを含む。
The first transistor Tr is provided near the intersection of the scanning line GL and the output signal line SL. The first transistor Tr includes a
半導体層61は、酸化物半導体である。より好ましくは、半導体層61は、酸化物半導体のうち透明アモルファス酸化物半導体(TAOS:Transparent Amorphous Oxide Semiconductor)である。第1トランジスタTrに酸化物半導体を用いることにより、第1トランジスタTrのリーク電流を抑制できる。すなわち、第1トランジスタTrは、非選択の検出素子3からのリーク電流を低減できる。このため、検出装置1は、S/N比を向上させることができる。ただし、半導体層61は、これに限定されず、微結晶酸化物半導体、アモルファス酸化物半導体、ポリシリコン、低温ポリシリコン(LTPS:Low Temperature Polycrystalline Silicone)等であってもよい。
The
半導体層61は、第1方向Dxに沿って設けられ、平面視で第1ゲート電極64A及び第2ゲート電極64Bと交差する。第1ゲート電極64A及び第2ゲート電極64Bは、それぞれ第1走査線GLA及び第2走査線GLBから分岐して設けられる。言い換えると、第1走査線GLA及び第2走査線GLBのうち、半導体層61と重なる部分が第1ゲート電極64A及び第2ゲート電極64Bとして機能する。第1ゲート電極64A及び第2ゲート電極64Bは、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、モリブデン(Mo)又はこれらの合金が用いられる。また、半導体層61の、第1ゲート電極64A及び第2ゲート電極64Bと重なる部分にチャネル領域が形成される。
The
半導体層61の一端は、コンタクトホールH1を介してソース電極62と接続される。半導体層61の他端は、コンタクトホールH2を介してドレイン電極63と接続される。出力信号線SLのうち、半導体層61と重なる部分がソース電極62である。また、第3導電層67のうち、半導体層61と重なる部分がドレイン電極63として機能する。第3導電層67はコンタクトホールH3を介して下部電極35と接続される。このような構成により、第1トランジスタTrは、光センサ素子30と出力信号線SLとの間の接続と遮断とを切り換え可能になっている。
One end of the
なお、検出素子3(光センサ素子30)の第1方向Dxでの配置ピッチPx(図7参照)は、出力信号線SLの第1方向Dxでの配置ピッチで規定される。また、検出素子3(光センサ素子30)の第2方向Dyでの配置ピッチPy(図7参照)は、走査線GLの第2方向Dyでの配置ピッチで規定される。 The arrangement pitch Px (see FIG. 7) of the detection element 3 (optical sensor element 30) in the first direction Dx is defined by the arrangement pitch of the output signal line SL in the first direction Dx. Further, the arrangement pitch Py (see FIG. 7) of the detection element 3 (optical sensor element 30) in the second direction Dy is defined by the arrangement pitch of the scanning line GL in the second direction Dy.
次に検出装置1の層構成について説明する。図6は、図5のVI−VI’断面図である。図6では、検出領域AAの層構造と周辺領域GAの層構造との関係を示すために、VI−VI’線に沿う断面と、周辺領域GAの第2トランジスタTrGを含む部分の断面とを、模式的に繋げて示している。さらに、図6では、周辺領域GAの端子部72を含む部分の断面を模式的に繋げて示している。
Next, the layer structure of the
なお、検出装置1の説明において、基板21の表面に垂直な方向(第3方向Dz)において、基板21から光センサ素子30に向かう方向を「上側」又は「上」とする。光センサ素子30から基板21に向かう方向を「下側」又は「下」とする。また、「平面視」とは、基板21の表面に垂直な方向から見た場合の位置関係を示す。
In the description of the
図6に示すように、基板21は絶縁基板であり、例えば、石英、無アルカリガラス等のガラス基板が用いられる。基板21の一方の面に、第1トランジスタTr、各種配線(走査線GL及び出力信号線SL)及び絶縁層が設けられてアレイ基板2が形成される。光センサ素子30は、アレイ基板2の上、すなわち、基板21の一方の面側に配列される。なお、基板21は、ポリイミド等の樹脂で構成された樹脂基板又は樹脂フィルムであってもよい。
As shown in FIG. 6, the
絶縁層22a、22bは、基板21の上に設けられる。絶縁層22a、22b、22c、22d、22e、22f、22gは、無機絶縁膜であり、例えば、酸化シリコン(SiO2)や窒化シリコン(SiN)等である。また、各無機絶縁層は、単層に限定されず積層膜であってもよい。
The insulating
第1ゲート電極64Aは、絶縁層22bの上に設けられる。絶縁層22cは、第1ゲート電極64Aを覆って絶縁層22bの上に設けられる。半導体層61、第1導電層65及び第2導電層66は、絶縁層22cの上に設けられる。第1導電層65は、半導体層61のうちソース電極62と接続される端部を覆って設けられる。第2導電層66は、半導体層61のうちドレイン電極63と接続される端部を覆って設けられる。
The
絶縁層22dは、半導体層61、第1導電層65及び第2導電層66を覆って絶縁層22cの上に設けられる。第2ゲート電極64Bは、絶縁層22dの上に設けられる。半導体層61は、基板21に垂直な方向において、第1ゲート電極64Aと第2ゲート電極64Bとの間に設けられる。つまり、第1トランジスタTrは、いわゆるデュアルゲート構造である。ただし、第1トランジスタTrは、第1ゲート電極64Aが設けられ、第2ゲート電極64Bが設けられないボトムゲート構造でもよく、第1ゲート電極64Aが設けられず、第2ゲート電極64Bのみが設けられるトップゲート構造でもよい。
The insulating
絶縁層22eは、第2ゲート電極64Bを覆って絶縁層22dの上に設けられる。ソース電極62(出力信号線SL)及びドレイン電極63(第3導電層67)は、絶縁層22eの上に設けられる。本実施形態では、ドレイン電極63は、絶縁層22d、22eを介して半導体層61の上に設けられた第3導電層67である。ソース電極62は、コンタクトホールH1及び第1導電層65を介して半導体層61と電気的に接続される。ドレイン電極63は、コンタクトホールH2及び第2導電層66を介して半導体層61と電気的に接続される。
The insulating
第3導電層67は、平面視で、光センサ素子30と重なる領域に設けられる。第3導電層67は、半導体層61、第1ゲート電極64A及び第2ゲート電極64Bの上側にも設けられる。つまり、第3導電層67は、基板21に垂直な方向において、第2ゲート電極64Bと下部電極35との間に設けられる。これにより、第3導電層67は、第1トランジスタTrを保護する保護層としての機能を有する。
The third
第2導電層66は、半導体層61と重ならない領域において、第3導電層67と対向して延在する。また、半導体層61と重ならない領域において、絶縁層22dの上に第4導電層68が設けられる。第4導電層68は、第2導電層66と第3導電層67との間に設けられる。これにより、第2導電層66と第4導電層68との間に容量が形成され、第3導電層67と第4導電層68との間に容量が形成される。第2導電層66、第3導電層67及び第4導電層68により形成される容量は、図4に示す容量素子Caの容量である。
The second
第1有機絶縁層23aは、ソース電極62(出力信号線SL)及びドレイン電極63(第3導電層67)を覆って、絶縁層22eの上に設けられる。第1有機絶縁層23aは、第1トランジスタTrや、各種導電層で形成される凹凸を平坦化する平坦化層である。
The first organic insulating
次に、光センサ素子30の断面構成について説明する。光センサ素子30は、アレイ基板2の第1有機絶縁層23aの上に、下部電極35、半導体層31、上部電極34の順に積層される。アレイ基板2は、所定の検出領域ごとにセンサを駆動する駆動回路基板である。アレイ基板2は、基板21と、基板21に設けられた第1トランジスタTr、第2トランジスタTrG及び各種配線等を有する。
Next, the cross-sectional configuration of the
下部電極35は、第1有機絶縁層23aの上に設けられ、コンタクトホールH3を介して第3導電層67と電気的に接続される。下部電極35は、光センサ素子30のアノードであり、検出信号Vdetを読み出すための電極である。下部電極35は、例えば、モリブデン(Mo)、アルミニウム(Al)等の金属材料が用いられる。又は、下部電極35は、これらの金属材料が複数積層された積層膜であってもよい。下部電極35は、ITO(Indium Tin Oxide)等の透光性を有する導電材料であってもよい。
The
半導体層31は、アモルファスシリコン(a−Si)である。半導体層31は、i型半導体層32a、n型半導体層32b及びp型半導体層32cを含む。i型半導体層32a、n型半導体層32b及びp型半導体層32cは、光電変換素子の一具体例である。図6では、基板21の表面に垂直な方向において、p型半導体層32c、i型半導体層32a及びn型半導体層32bの順に積層されている。ただし、反対の構成、つまり、n型半導体層32b、i型半導体層32a及びp型半導体層32cの順に積層されていてもよい。また半導体層31は、有機半導体からなる光電変換素子であってもよい。
The
n型半導体層32bは、a−Siに不純物がドープされてn+領域を形成する。p型半導体層32cは、a−Siに不純物がドープされてp+領域を形成する。i型半導体層32aは、例えば、ノンドープの真性半導体であり、n型半導体層32b及びp型半導体層32cよりも低い導電性を有する。
In the n-
上部電極34は、光センサ素子30のカソードであり、電源信号SVSを光電変換層に供給するための電極である。上部電極34は、例えばITO等の透光性導電層であり、光センサ素子30ごとに複数設けられる。
The
第1有機絶縁層23aの上に絶縁層22f及び絶縁層22gが設けられている。絶縁層22fは、上部電極34の周縁部を覆い、上部電極34と重なる位置に開口が設けられている。接続配線36は、上部電極34のうち、絶縁層22fが設けられていない部分で上部電極34と接続される。絶縁層22gは、上部電極34及び接続配線36を覆って絶縁層22fの上に設けられる。絶縁層22gの上に平坦化層である第2有機絶縁層23bが設けられる。また、有機半導体のフォトダイオードの場合には、さらにその上に絶縁層22hが設けられる場合がある。
An insulating
周辺領域GAには、走査線駆動回路15の第2トランジスタTrGが設けられている。第2トランジスタTrGは、第1トランジスタTrと同一の基板21に設けられる。第2トランジスタTrGは、半導体層81、ソース電極82、ドレイン電極83及びゲート電極84を含む。
A second transistor TrG of the scanning
半導体層81は、ポリシリコンである。より好ましくは、半導体層81は、低温ポリシリコン(LTPS)である。半導体層81は、絶縁層22aの上に設けられる。つまり、第1トランジスタTrの半導体層61は、基板21に垂直な方向において、第2トランジスタTrGの半導体層81よりも基板21から離れた位置に設けられる。ただし、これに限定されず、半導体層81は、半導体層61と同層に、同じ材料で形成されていてもよい。
The
ゲート電極84は、絶縁層22bを介して半導体層81の上側に設けられる。ゲート電極84は、第1ゲート電極64Aと同層に設けられる。第2トランジスタTrGは、いわゆるトップゲート構造である。ただし、第2トランジスタTrGは、デュアルゲート構造でもよく、ボトムゲート構造でもよい。
The
ソース電極82及びドレイン電極83は、絶縁層22eの上に設けられる。ソース電極82及びドレイン電極83は、第1トランジスタTrのソース電極62及びドレイン電極63と同層に設けられる。コンタクトホールH4、H5は、絶縁層22bから絶縁層22eを貫通して設けられる。ソース電極82は、コンタクトホールH4を介して半導体層81と電気的に接続される。ドレイン電極83は、コンタクトホールH5を介して半導体層81と電気的に接続される。
The
端子部72は、周辺領域GAのうち、走査線駆動回路15が設けられた領域とは異なる位置に設けられる。端子部72は、第1端子導電層73、第2端子導電層74、第3端子導電層75及び第4端子導電層76を有する。第1端子導電層73は、第1ゲート電極64Aと同層に、絶縁層22bの上に設けられる。コンタクトホールH6は、絶縁層22c、22d、22e及び第1有機絶縁層23aを連通して設けられる。
The
第2端子導電層74、第3端子導電層75及び第4端子導電層76は、コンタクトホールH6内に、この順で積層され、第1端子導電層73と電気的に接続される。第2端子導電層74は、第3導電層67等と同じ材料を用い、同じ工程で形成できる。また、第3端子導電層75は、下部電極35と同じ材料を用い、同じ工程で形成できる。第4端子導電層76は、接続配線36及び電源信号線Lvs(図5参照)と同じ材料を用い、同じ工程で形成できる。
The second terminal
なお、図6では1つの端子部72を示しているが、端子部72は間隔を有して複数配列される。複数の端子部72は、例えばACF(Anisotropic Conductive Film)等により、配線基板110(図2参照)と電気的に接続される。
Although one
センサ部10は、以上のような構成となっているため、ユーザの生体情報を適切に検出できる。ただし、センサ部10は、光センサ素子30で光Lを受光してユーザの生体情報を検出可能であれば、以上説明した構造に限られない。また、センサ部10は、光センサ素子30で光Lを受光して情報を検出するものであれば、生体情報以外を検出するものであってもよい。
Since the
次に、光ファイバ束50の構成について説明する。図7は、光ファイバ束と検出素子との配置関係を模式的に示す平面図である。図7は、光ファイバ束50を第3方向Dz(センサ部10側)から見た平面図であり、検出素子3(光センサ素子30)を点線で示す。
Next, the configuration of the
図7に示すように、光ファイバ束50は、複数の光ファイバ51と、吸光部55と、を有する。複数の光ファイバ51は、第1方向Dx及び第2方向Dyに配列されマトリクス状に設けられる。複数の光ファイバ51は、それぞれ、光Lを透過可能な導光経路を形成する。吸光部55の光Lの吸収率は、複数の光ファイバ51の光Lの吸収率よりも高い。言い換えると、複数の光ファイバ51の光の透過率は、吸光部55の光Lの透過率より高い。
As shown in FIG. 7, the
吸光部55は、複数の光ファイバ51の周囲に設けられ、光Lを吸収する部材で構成される。吸光部55の光の吸収率は、70%以上100%以下であることが好ましく、100%であることがより好ましい。ここでの光の吸収率とは、入射光Linの強度に対する、入射光Linの強度と出射光Loutの強度との差分の比率((Lin−Lout)/Lin)を指す。吸光部55は、複数の光ファイバ51が変形できるように低弾性材料が用いられる。具体的には、吸光部55は、有機材料、より詳しくは高分子材料で形成される。
The
複数の光ファイバ51の第1端面51aは、光センサ素子30に光Lを出射する面であり、第1端面51aのそれぞれは、光センサ素子30に重なって配置される。光ファイバ51の直径DIは、検出素子3の第1方向Dxでの配置ピッチPxよりも小さく、検出素子3の第2方向Dyでの配置ピッチPyよりも小さい。光ファイバ51の第1方向Dxでの配置ピッチPFxは、検出素子3(光センサ素子30)の第1方向Dxでの配置ピッチPxと等しい。光ファイバ51の第2方向Dyでの配置ピッチPFyは、検出素子3(光センサ素子30)の第2方向Dyでの配置ピッチPyと等しい。これにより、複数の光ファイバ51は、検出素子3の光センサ素子30と重なって設けられ、光Lを精度良く光センサ素子30に出射できる。
The
図8は、図7のVIII−VIII’断面図である。図8に示すように、光ファイバ束50は、第1面50aと、第1面50aと反対側の第2面50bとを有するシート状の部材である。光ファイバ束50の第1面50aは、複数の光センサ素子30と対向する。図8では、センサ部10は、図6に示す断面図と上下関係が反転して設けられ、アレイ基板2の複数の光センサ素子30が設けられる面が、光ファイバ束50の第1面50aと対向する。
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII'of FIG. As shown in FIG. 8, the
複数の光ファイバ51は、それぞれ第1面50aから第2面50bまで、第3方向Dzに延在する。つまり、複数の光ファイバ51の第1端面51aは、光ファイバ束50の第1面50aに設けられ、複数の光ファイバ51の第2端面51bは、光ファイバ束50の第2面50bに設けられる。第1端面51aは、光センサ素子30に光Lを出射する面であり、第2端面51bは、光Lを光ファイバ51に導入する面である。
The plurality of
図9は、図8の1つの光ファイバを拡大して示す断面図である。図9に示すように、光ファイバ51は、コアガラス52と、クラッドガラス53とを有する。クラッドガラス53は、コアガラス52の周囲に設けられる。また、クラッドガラス53の屈折率は、コアガラス52の屈折率よりも低い。
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing one optical fiber of FIG. As shown in FIG. 9, the
角度θ以下の入射角で、第2端面51bに入射した光Lは、コアガラス52とクラッドガラス53との界面で全反射を繰り返しつつ、第3方向Dzに進行し、第1端面51aから出射する。一方、角度θよりも大きい入射角で、第2端面51bに入射した光Lは、コアガラス52とクラッドガラス53との界面で全反射せず、吸光部55に吸収される。
Light L incident on the
図8に示すように、隣接する複数の光ファイバ51を、光ファイバ51−1、51−2、51−3とする。また、光センサ素子30−1、30−2、30−3は、光ファイバ51−1、51−2、51−3のそれぞれと重なる位置に設けられる。光ファイバ51−2の第2端面51bには、光ファイバ51−2と重なる位置の被検出体100の部分100aからの光Lが入射し、部分100aの周囲の領域からの光Lは吸光部55に吸収される。また、光ファイバ51−2の第1端面51aから出射した光Lは、光ファイバ51−2と重なる位置の光センサ素子30−2に入射し、他の隣接する光センサ素子30−1、30−3への入射は抑制される。したがって、光ファイバ51は、隣接する光ファイバ51の間で光Lの混色を抑制することができ、検出の解像度を高めることができる。
As shown in FIG. 8, the plurality of adjacent
図8に示すように、第1粘着層57は、光ファイバ束50の第1面50aと、センサ部10の最表面に設けられた絶縁層22hとを接着する。つまり、第1粘着層57は、複数の光ファイバ51の第1端面51a及び吸光部55を覆って設けられる。第1粘着層57は、透光性の粘着シートであり、例えば、光学粘着フィルム(OCA:Optical Clear Adhesive)である。これにより、被検出体100が第2粘着層58に接し、平面方向に力が加えられた場合であっても、第1粘着層57により、複数の光ファイバ51の第1端面51aと、複数の光センサ素子30との、平面方向での位置ずれを抑制できる。
As shown in FIG. 8, the first
第2粘着層58は、光ファイバ束50の第2面50bに接して設けられる。すなわち、第2粘着層58は、複数の光ファイバ51の第2端面51b及び吸光部55を覆って設けられる。第2粘着層58には、被検出体100が接する。言い換えると、第2粘着層58の表面は、検出装置1の検出面である。第2粘着層58が設けられているので、平面方向に力が加えられた場合であっても、複数の光ファイバ51の第2端面51bと、被検出体100との、平面方向での位置ずれを抑制できる。
The second
ここで、光ファイバ51の直径DIに対する長さDHの比率(DH/DI)を、光ファイバ51のアスペクト比とする。長さDHは、光ファイバ51の第3方向Dzでの長さであり、第1端面51aと第2端面51bとの間の長さである。本実施形態では、光ファイバ51のアスペクト比は十分に大きく、例えば、5以上50以下程度である。これにより、各光ファイバ51は弾性変形可能となっている。また、吸光部55は、各光ファイバ51とともに変形しつつ、各光ファイバ51を支持できる低弾性率材料が用いられる。これにより、光ファイバ束50は、被検出体100から加えられる力に応じて弾性変形可能になっている。
Here, the ratio of the length DH to the diameter DI of the optical fiber 51 (DH / DI) is defined as the aspect ratio of the
図10は、被検出体の位置がずれた状態の、光ファイバ束と検出素子との配置関係を模式的に示す平面図である。図11は、図10のXI−XI’断面図である。図10及び図11では、図7及び図8に比べて、第2粘着層58に接した状態で、被検出体100が第1方向Dxに変位した場合を示す。また、図10では、理解を容易にするために、光ファイバ51の第1端面51aを実線で示し、第2端面51bを点線で示している。
FIG. 10 is a plan view schematically showing the arrangement relationship between the optical fiber bundle and the detection element in a state where the position of the object to be detected is displaced. FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line XI-XI'of FIG. 10 and 11 show a case where the object to be detected 100 is displaced in the first direction Dx in a state of being in contact with the second
図10に示すように、第3方向Dzからの平面視で、第2端面51bは第1端面51aに対して位置がずれている。本実施形態において、光ファイバ束50の弾性率は、第1粘着層57の弾性率及び第2粘着層58の弾性率よりも低い。すなわち、光ファイバ束50の各光ファイバ51及び吸光部55は、被検出体100から加えられる力により、第1粘着層57及び第2粘着層58よりも変形しやすい。これにより、被検出体100の第1方向Dxでの位置ずれに伴って、第2端面51bは第1端面51aに対して第1方向Dxに位置がずれている。
As shown in FIG. 10, the
図11に示すように、第2粘着層58に接した状態で被検出体100が第1方向Dxに変位すると、第2粘着層58と被検出体100との間の粘着力により、光ファイバ束50の各光ファイバ51の第2端面51bも第1方向Dxに変位する。一方、各光ファイバ51の第1端面51aの位置は、第1粘着層57により固定されている。これにより、各光ファイバ51の延在方向は、第3方向Dzに対して傾斜する。また、吸光部55も、傾斜した光ファイバ51の間を充填するように変形する。なお、図11では、光ファイバ51は、直線状に傾斜しているが、あくまで模式的に示したものであり、光ファイバ51のアスペクト比や弾性率に応じて、湾曲するように変形してもよい。
As shown in FIG. 11, when the object to be detected 100 is displaced in the first direction Dx while in contact with the second
言い換えると、被検出体100が変位した場合、或いは、振動した場合であっても、複数の光ファイバ51の第1端面51aと、複数の光センサ素子30との間の、平面方向での位置ずれを抑制できる。また、複数の光ファイバ51の第2端面51bと、被検出体100との間の、平面方向での位置ずれを抑制できる。
In other words, even if the object to be detected 100 is displaced or vibrated, the position in the plane direction between the
したがって、被検出体100が変位した場合、或いは、振動した場合であっても、被検出体100の部分100aからの光Lは、光ファイバ51−2の第2端面51bに入射し、隣接する光ファイバ51−1、51−2の第2端面51bに入射することが抑制される。そして、光ファイバ51−2の第1端面51aから出射した光Lは、光センサ素子30−2に入射し、隣接する光センサ素子30−1、30−3に入射することが抑制される。
Therefore, even if the detected
このような構成により、光ファイバ束50は、光センサ素子30に光Lを適切に導くことが可能である。すなわち、第2粘着層58に接した状態で被検出体100が変位した場合、或いは、振動した場合であっても、光ファイバ束50により、被検出体100と、複数の光センサ素子30との対応関係が維持される。この結果、検出された画像のブレを抑制することができ、検出の解像度を高めることができる。
With such a configuration, the
なお、図10及び図11では、被検出体100が第1方向Dxに変位した場合を示したが、あくまで例示であり、これに限定されない。すなわち、被検出体100は、光ファイバ束50の第2面50bに平行な任意の方向に変位してもよく、光ファイバ束50は、第2粘着層58に接した状態での被検出体100の変位に応じて変形できる。
Although FIGS. 10 and 11 show a case where the object to be detected 100 is displaced in the first direction Dx, it is merely an example and is not limited thereto. That is, the object to be detected 100 may be displaced in an arbitrary direction parallel to the
また、被検出体100は、第3方向Dzに変位又は振動してもよい。この場合であっても、光ファイバ束50の弾性率が低いので、光ファイバ束50は、被検出体100の第3方向Dzでの変位により発生する力を吸収して、被検出体100からの力が光センサ素子30に集中して加えられることを抑制することができる。この結果、光センサ素子30の損傷を抑制することができる。
Further, the detected
図7から図11に示した光ファイバ束50は、理解を容易にするために、あくまで模式的に示したものであり、光ファイバ束50の構成、形状は適宜変更できる。例えば、光ファイバ束50の厚さ、各光ファイバ51のアスペクト比、光ファイバ51の本数、配置等は適宜変更することができる。光ファイバ51は、検出素子3(光センサ素子30)と、1対1の対応となるように配置されているが、これに限定されない。1つの検出素子3に対して、2以上の光ファイバ51が配置されていてもよいし、2以上の検出素子3に対して1つの光ファイバ51が配置されていてもよい。また、複数の光ファイバ51は、平面視で、マトリクス状に配置される構成に限定されず、三角格子状等、他の配置であってもよい。
The
(第1変形例)
図12は、第1変形例に係る検出装置の、光ファイバ束と検出素子との配置関係を模式的に示す平面図である。図12に示すように、第1変形例の検出装置1Aにおいて、1つの検出素子3に対して、複数の光ファイバ51Aが重なって設けられる。光ファイバ51Aの直径DI及び配置ピッチPFx、PFyは、検出素子3(光センサ素子30)の配置ピッチPx、Pyよりも小さい。
(First modification)
FIG. 12 is a plan view schematically showing the arrangement relationship between the optical fiber bundle and the detection element of the detection device according to the first modification. As shown in FIG. 12, in the
具体的には、1つの検出素子3に対して、4つの光ファイバ51Aが重なって設けられる。光ファイバ51Aの直径DIは、検出素子3の第1方向Dxでの配置ピッチPxの1/2程度であり、検出素子3の第2方向Dyでの配置ピッチPyの1/2程度である。光ファイバ51Aの第1方向Dxでの配置ピッチPFxは、検出素子3(光センサ素子30)の第1方向Dxでの配置ピッチPxの1/2程度である。光ファイバ51Aの第2方向Dyでの配置ピッチPFyは、検出素子3(光センサ素子30)の第2方向Dyでの配置ピッチPyの1/2程度である。
Specifically, four
このように、複数の光ファイバ51Aは、1つの検出素子3の光センサ素子30と重なって設けられる。つまり、光ファイバ束50Aの解像度は、検出素子3の解像度よりも高い。このため、検出装置1Aは、被検出体100と検出素子3との間に光ファイバ束50Aを設けた場合でも、解像度の低下を抑制できる。
In this way, the plurality of
ただし、光ファイバ51Aの配置ピッチPFx、PFyは、検出素子3(光センサ素子30)の配置ピッチPx、Pyの1/2に限定されない。光ファイバ51Aの配置ピッチPFx、PFyは、検出素子3(光センサ素子30)の配置ピッチPx、Pyよりも小さければよい。より好ましくは、検出素子3(光センサ素子30)の配置ピッチPx、Pyは、光ファイバ51Aの配置ピッチPFx、PFyの整数倍であればよい。
However, the arrangement pitches PFx and PFy of the
(第2変形例)
図13は、第2変形例に係る検出装置の、光ファイバ束と検出素子との配置関係を模式的に示す平面図である。図13に示すように、第2変形例の検出装置1Bにおいて、複数の検出素子3に対して、1つの光ファイバ51Bが重なって設けられる。光ファイバ51Aの直径DI及び配置ピッチPFx、RFyは、検出素子3(光センサ素子30)の配置ピッチPx、Pyよりも大きい。
(Second modification)
FIG. 13 is a plan view schematically showing the arrangement relationship between the optical fiber bundle and the detection element of the detection device according to the second modification. As shown in FIG. 13, in the
具体的には、4つの検出素子3に対して、1つの光ファイバ51Bが重なって設けられる。光ファイバ51Bの直径DIは、検出素子3の第1方向Dxでの配置ピッチPxの2倍程度であり、検出素子3の第2方向Dyでの配置ピッチPyの2倍程度である。光ファイバ51Bの第1方向Dxでの配置ピッチPFxは、検出素子3(光センサ素子30)の第1方向Dxでの配置ピッチPxの2倍程度である。光ファイバ51Bの第2方向Dyでの配置ピッチPFyは、検出素子3(光センサ素子30)の第2方向Dyでの配置ピッチPyの2倍程度である。
Specifically, one
第2変形例では、1つの検出素子3の光センサ素子30と重なる領域で、光ファイバ51Bの面積が大きくなり、光ファイバ束50Bの実質的な光の透過率を高めることができる。したがって、検出装置1Bは、検出感度を向上させることができる。
In the second modification, the area of the
ただし、光ファイバ51Bの配置ピッチPFx、PFy及び直径DIは、検出素子3(光センサ素子30)の配置ピッチPx、Pyの2倍に限定されない。光ファイバ51Bの配置ピッチPFx、PFy及び直径DIは、検出素子3(光センサ素子30)の配置ピッチPx、Pyよりも大きければよい。より好ましくは、光ファイバ51Bの配置ピッチPFx、PFyは、検出素子3(光センサ素子30)の配置ピッチPx、Pyの整数倍であればよい。
However, the arrangement pitches PFx, PFy and diameter DI of the
(第3変形例)
図14は、第3変形例に係る検出装置の、生体情報測定の使用例を示す側面図である。図14に示すように、第3変形例に係る検出装置1Cは、被検出体100Aである指の爪上皮血流(例えば毛細血管の血流)の観察に使用できる。
(Third modification example)
FIG. 14 is a side view showing an example of using the biological information measurement of the detection device according to the third modification. As shown in FIG. 14, the
検出装置1Cは、2つの光源91、92を有する。2つの光源91、92は、被検出体100Aの側方を挟んで配置される。光源91、92から出射された光Lは、被検出体100Aの血管で反射される。反射された光Lは、上側に進行し、光ファイバ束50を通ってセンサ部10に入射する。本実施形態では、第2粘着層58が被検出体100Aの爪の上に接することで、光ファイバ束50の各光ファイバ51を介して、被検出体100Aとセンサ部10との位置関係が維持される。また、第3変形例では、光ファイバ束50の弾性率が低く変形しやすいので、光ファイバ束50の接触により、例えば毛細血管等が圧迫されることを抑制でき、良好に血流を観察することができる。
The
(第4変形例)
図15は、第4変形例に係る検出装置の、生体情報測定の使用例を示す側面図である。図15に示すように、第4変形例に係る検出装置1Dは、被検出体100Bである手首Wrの静脈パターンの観察に使用できる。
(Fourth modification)
FIG. 15 is a side view showing an example of using the biological information measurement of the detection device according to the fourth modification. As shown in FIG. 15, the
検出装置1Dの基板21Aは、変形可能な可撓性を有する材料で形成され、手首Wrを取り巻く環状に設けられる。光源91A、92Aは、環状に設けられた基板21に沿って円弧状に配置される。光源91A、92Aから出射された光Lは、被検出体100Bの血管(静脈)で反射され、センサ部10に入射する。本変形例でも、センサ部10と手首Wrとの間に低弾性率の光ファイバ束50が設けられるので、被検出体100Bの血管(静脈)が光ファイバ束50により圧迫されることを抑制できる。
The
また、検出装置1Dは、例えば、スマートウォッチやウェアラブルデバイスに採用することができる。第4変形例での光源91A、92Aの配置はあくまで例示であり、検出装置1Dが搭載される機器に応じて適宜変更することができる。
Further, the
また、第1変形例及び第2変形例の構成は、上述した第3変形例及び第4変形例の検出装置1C、1Dと組み合わせることができる。
Further, the configurations of the first modification and the second modification can be combined with the
以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。 Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such embodiments. The contents disclosed in the embodiments are merely examples, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Appropriate changes made without departing from the spirit of the present invention naturally belong to the technical scope of the present invention.
1、1A、1B、1C、1D 検出装置
2 アレイ基板
3 検出素子
10 センサ部
15 走査線駆動回路
16 信号線選択回路
21、21A 基板
22a、22b、22c、22d、22e 絶縁層
23a 第1有機絶縁層
23b 第2有機絶縁層
30、30−1、30−2、30−3 光センサ素子
31 半導体層
32a i型半導体層
32b n型半導体層
32c p型半導体層
50、50A、50B 光ファイバ束
50a 第1面
50b 第2面
51、51−1、51−2、51−3、51A、51B 光ファイバ
51a 第1端面
51b 第2端面
55 吸光部
AA 検出領域
GA 周辺領域
GL 走査線
SL 出力信号線
1, 1A, 1B, 1C,
Claims (8)
前記基板に配列され、照射された光に応じた信号を出力する複数の光センサ素子と、
複数の光ファイバが束ねられて構成され、複数の前記光センサ素子と対向する光ファイバ束と、
前記光ファイバ束の第1面と、複数の前記光センサ素子とを接着する第1粘着層と、
前記光ファイバ束の前記第1面と反対側の第2面に設けられる第2粘着層と、を有し、
前記光ファイバ束の弾性率は、前記第1粘着層及び前記第2粘着層の少なくとも一方の弾性率よりも低い
検出装置。 With the board
A plurality of optical sensor elements arranged on the substrate and outputting signals according to the emitted light, and
A bundle of optical fibers, which is configured by bundling a plurality of optical fibers and faces the plurality of optical sensor elements,
A first adhesive layer for adhering the first surface of the optical fiber bundle and the plurality of optical sensor elements,
It has a second adhesive layer provided on a second surface opposite to the first surface of the optical fiber bundle.
A detection device in which the elastic modulus of the optical fiber bundle is lower than the elastic modulus of at least one of the first adhesive layer and the second adhesive layer.
前記第2粘着層に接した状態での前記被検出体の変位に応じて、前記光ファイバ束は変形可能に設けられている
請求項1に記載の検出装置。 The object to be detected is in contact with the second adhesive layer, and the object to be detected is in contact with the second adhesive layer.
The detection device according to claim 1, wherein the optical fiber bundle is deformably provided according to the displacement of the object to be detected in a state of being in contact with the second adhesive layer.
前記第1面に設けられ、前記光センサ素子に光を出射する第1端面と、
前記第2面に設けられ、光を前記光ファイバに導入する第2端面とを有し、
前記基板に垂直な方向からの平面視で、前記第2端面は前記第1端面に対して位置がずれている
請求項1又は請求項2に記載の検出装置。 Each of the plurality of the optical fibers
A first end surface provided on the first surface and emitting light to the optical sensor element, and
It is provided on the second surface and has a second end surface for introducing light into the optical fiber.
The detection device according to claim 1 or 2, wherein the second end surface is displaced from the first end surface in a plan view from a direction perpendicular to the substrate.
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の検出装置。 The detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the arrangement pitch of the plurality of optical fibers is equal to the arrangement pitch of the plurality of optical sensor elements.
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の検出装置。 The detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the arrangement pitch of the plurality of optical fibers is smaller than the arrangement pitch of the plurality of optical sensor elements.
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の検出装置。 The detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the arrangement pitch of the plurality of optical fibers is larger than the arrangement pitch of the plurality of optical sensor elements.
前記基板の上に積層されたp型半導体層と、i型半導体層と、n型半導体層と、を含む
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の検出装置。 The optical sensor element is
The detection device according to any one of claims 1 to 6, which includes a p-type semiconductor layer, an i-type semiconductor layer, and an n-type semiconductor layer laminated on the substrate.
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の検出装置。 The detection device according to any one of claims 1 to 7, wherein an absorption unit having a higher light absorption rate than the optical fiber is provided around each of the plurality of optical fibers.
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