JP3005806B2 - Light detecting device - Google Patents

Light detecting device

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JP3005806B2
JP3005806B2 JP16093790A JP16093790A JP3005806B2 JP 3005806 B2 JP3005806 B2 JP 3005806B2 JP 16093790 A JP16093790 A JP 16093790A JP 16093790 A JP16093790 A JP 16093790A JP 3005806 B2 JP3005806 B2 JP 3005806B2
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良樹 山口
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グローリー工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、光検出装置に係り、特に波長特性を可変にすることができる光検出装置およびこれを用いたカラーセンサに関する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [OBJECT OF THE INVENTION] (INDUSTRIAL FIELD) The present invention relates to an optical detection device, a color sensor using the optical detection apparatus and which can in particular be a wavelength characteristic variable .

(従来技術) 紙幣の識別には、光による識別と磁気による識別との2つが用いられている。 The identification of (prior art) banknote, two are used for the identification by the identification and the magnetic due to light.

これらのうち光による識別は、従来赤色の検出を行う赤色フォトダイオード(PD)、緑色の検出を行う緑色フォトダイオード、青色の検出を行う青色フォトダイオードを配列し、これによって各波長領域の光強度を測定して重畳し、これを検出結果とするという方法がとられている。 Identification by these out light red photodiode which performs conventional red detection (PD), green photodiode performing green detection, arranging the blue photodiode performing blue detection, whereby the light intensity of each wavelength region the superimposed to measure, a method is adopted that a detection result this.

すなわち、赤色と緑色、緑色と青色等の各2色にそれぞれ感度ピークを有するダイオードを用いて光強度を測定して重畳し、色の識別が行われる。 That is, red and green, by measuring the light intensity is superimposed by using a diode having a respective peak sensitivity to the two colors of green and blue, etc., the identification of the color is performed. このため、必ずしも厳密な色の識別を行うことができないという問題がある。 Therefore, it is impossible to perform always exact color identification. また赤色、緑色、緑色の3色にそれぞれ感度ピークを有するダイオードを用いて光強度を測定して重畳するようにすれば、色の識別を良好に行うことができるが、 The red, green, if to overlap by measuring the light intensity by using a diode having a respective peak sensitivity to green three colors, but the identification of the color can be satisfactorily performed,
センサ占有面積が増大し、解像度が十分に得られないという問題がある。 Sensor occupied area increases, there is a problem that the resolution can not be obtained sufficiently.

ところで、実際の読取りに際しては、従来は、例えば各色のダイオードを順に一列に配列したり、各色のダイオードアレイを配列したりするという方法がとられている。 However, in actual reading it is conventionally for example, to sequence the respective colors of the diodes sequentially in a row, the method of or sequence of each color of the diode array is employed.

このように、限られた面積のなかで多数のダイオードを形成しなければならないため、解像度を高めることが極めて困難であるという問題がある。 Thus, since it is necessary to form a large number of diodes among the limited area, there is a problem that to enhance the resolution is extremely difficult.

(発明が解決しようとする課題) このように従来の光検出装置では、限られた面積のなかで多数のダイオードを形成しなければならないため、 (Problems to be Solved invention) For this way, in the conventional photodetector, which must form a plurality of diodes among the limited area,
高精度の色の識別をおこないつつ、解像度を高めることは極めて困難であるという問題がある。 While performing the identification of high-precision color, to increase the resolution there is a problem that it is very difficult.

これは、紙幣識別装置に限定されることなく、色の識別のための光センサを備えた他の検出装置についても同様の問題であった。 This is not limited to the bill validator, was the same problem for other detection device including an optical sensor for color identification.

本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、高精度の色の識別の可能な光検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an optical detector capable of identifying the accurate colors.

また本発明は、解像度の高い高精度の光検出装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a light detecting device of high resolution high precision.

〔発明の構成〕 [Configuration of the Invention

(課題を解決する手段) 上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、 第1の導電型の半導体基板と、 前記半導体基板表面に所定の間隔を隔ててアレイ状に配列された複数の第2の導電型の半導体領域と、 前記各半導体領域にコンタクトするように形成された複数の第2の電極と 前記各半導体領域のまわりに相当する領域の、前記基板の上に形成された第2の電極と、 前記基板にコンタクトするように構成された第3の電極と、 前記第1の電極と各第2の電極との間に所定の電圧を印加する電圧供給装置とを具備し、 前記第1の電極と前記第3の電極との間の電流を測定するように構成された光検出装置において、 前記各第1の電極への印加電圧が前記各半導体領域毎に異なるように構成され、 前記半導体基板と前記半導体領域の To achieve (resolving means the problem) above object, an invention according to claim 1, a semiconductor substrate of a first conductivity type, a plurality which are arranged in an array at predetermined intervals on the semiconductor substrate surface a second conductivity type semiconductor region of said substantial region around the forming a plurality of second electrodes and the respective semiconductor regions so as to contact the respective semiconductor region formed on said substrate comprising a second electrode, a third electrode configured to contact the substrate, and a voltage supply device for applying a predetermined voltage between the first electrode and the second electrode in the optical detection device which is configured so that the current to measure between the first electrode and the third electrode, the so applied voltage to each first electrode is different in each of said semiconductor region It is configured, and the semiconductor substrate of the semiconductor region 間に形成されるpn pn formed between
接合に形成される空乏層の延びを制御することにより前記各半導体領域毎に所望の波長領域の光検出を行い、多色読取りを可能にしたことを特徴とする。 It performs light detection of a desired wavelength region and the each semiconductor region by controlling the extension of the depletion layer formed in the junction, characterized in that to enable multicolor reading.

また、請求項2記載の発明は、 第1の導電型の半導体基板と、 前記半導体基板表面に所定の間隔を隔ててアレイ状に配列された複数の第2の導電型の半導体領域と、 前記各半導体領域にコンタクトするように形成された複数の第1の電極と 前記各半導体領域のまわりに相当する位置の前記基板の一部に形成された第2の電極と、 前記基板にコンタクトするように構成された第3の電極と、 前記第1の電極と各第2の電極との間に所定の電圧を印加する電圧供給装置とを具備し、 前記第1の電極と前記第3の電極との間の電流を測定するように構成された光検出装置において、 前記各第2の電極への印加電圧を複数段に可変とし、 Further, a second aspect of the present invention, a semiconductor substrate of a first conductivity type, and a plurality of second conductivity type semiconductor regions arranged in an array at a predetermined interval in the semiconductor substrate surface, wherein a second electrode formed on a portion of the substrate at a position corresponding to about the plurality of first electrodes formed so as to contact the respective semiconductor region the semiconductor regions, so as to contact the substrate third electrode, said first electrode and comprising a voltage supply device for applying a predetermined voltage between each second electrode, the third electrode and the first electrode configured to in the optical detection apparatus configured to measure a current between the, and varies the voltage applied to the second electrode in a plurality of stages,
同一領域を複数回の異なる印加電圧で読み取るようにし、 前記半導体基板と前記半導体領域の間に形成されるpn The same region was to read a plurality of times of different applied voltages, pn formed between the semiconductor substrate and the semiconductor region
接合に形成される空乏層の延びを制御することにより、 By controlling the extension of the depletion layer formed in the junction,
各回毎に所望の波長領域の光検出を行い、多色読取りを可能にしたことを特徴とする。 It performs light detection of a desired wavelength region each time, characterized in that to enable multicolor reading.

(作用) 上記第1の構成によれば、半導体領域上にコンタクトする第1の電極に対するこの基板上の第2の電極の電位を変化させることによって前記半導体基板と前記半導体領域の間に形成されるpn接合に形成される空乏層の延びを制御することにより、波長特性が可変となるように構成しているため、1つの素子で異なる波長領域の光検出を行うことができる上、ある範囲の波長領域全体にわたってアナログ的に光検出を行うことも可能である。 According to (action) the first configuration, it is formed between the semiconductor substrate and the semiconductor region by varying the potential of the second electrode on the substrate for the first electrode to contact the semiconductor region that by controlling the extension of the depletion layer formed in the pn junction, because the wavelength characteristic is configured to be variable, on which can perform optical detection of different wavelength ranges in a single element, a range of it is also possible to perform the analog to light detected over the entire wavelength region of.

また上記第2の構成によれば、基板上にアレイ状に同一の光検出素子を形成し、印加電圧を制御するのみで、 According to the second configuration, only to form the same light detecting element in an array on a substrate, controlling the applied voltage,
この各素子の感度領域を異なるように形成することができるため、極めて簡単な構成で高精度の多色読取りを行うことができる。 It is possible to form the sensitive region of the respective elements differently, it is possible to perform highly accurate multi-color reading of an extremely simple structure.

さらに上記第3の構成によれば、基板上にアレイ状に同一の光検出素子を形成し、同一領域に対し印加電圧を変化させて複数回の読取りを行うようにしているため、 Further according to the third configuration described above, since to form the same light detecting element in an array on a substrate, by changing the voltage applied to the same area so that a plurality of times of reading,
解像度の向上をはかることができるのみならず、極めて簡単な構成で高精度の多色よみとりを行うことができる。 Not only can be achieved improvement of resolution, it is possible to perform a highly accurate multi-color reading an extremely simple structure.

(実施例) 以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。 (Example) Hereinafter, examples will be described in detail with reference to the accompanying drawings of the present invention.

実施例1 本発明の第1の実施例として、波長特性可変フォトダイオードについて説明する。 As a first example of the first embodiment the present invention will be described wavelength characteristics variable photodiode.

このフォトダイオードは、第1図(a)および第1図(b)に示すように、n型のシリコン基板1表面に形成されたp +拡散層2と、この周りに形成されたシリコン基板1よりも低濃度のn -拡散層3と、このp +拡散層2にコンタクトするように形成された酸化インジウム錫(IT The photodiode, as shown in FIG. 1 (a) and Fig. 1 (b), the p + diffusion layer 2 formed on the n-type silicon substrate 1 surface of the silicon substrate 1 which is formed on the circumference low concentration of n than - the diffusion layer 3, the p + diffusion layer 2 is formed so as to contact the indium tin oxide (IT
O)からなる第1の電極4と、薄い酸化シリコン膜からなる絶縁膜5を介してn -拡散層3表面に形成されたITO A first electrode 4 consisting of O), via an insulating film 5 made of a thin silicon oxide film n - ITO formed in the diffusion layer 3 surface
からなる制御用の第2の電極6と、基板1の裏面に形成された第3の電極7とから構成されており、第1の電極と第3の電極との間に流れる光電流を測定することにより光強度を検出するものである。 A second electrode 6 of the control consisting of, is composed of a third electrode 7 for formed on the back surface of the substrate 1, measured photocurrent flowing between the first electrode and the third electrode and it detects the light intensity by.

ここで第2の電極は第1の電極に対する電位が正から負まで変化できるように構成され、第1の電極に対する第2の電極の電位を変化させることによってシリコン基板1とp +拡散層2との間に形成されるpn接合に形成される空乏層の延びを制御することにより、波長特性が可変となるようにしたことを特徴としている。 Here the second electrode is configured such that the potential for the first electrode can be changed from positive to negative, the second silicon substrate 1 by changing the potential of the electrode and the p + diffusion layer for the first electrode 2 by controlling the extension of the depletion layer formed in the pn junction formed between the is characterized in that as the wavelength characteristic is variable.

すなわち第1の電極の電位を接地電位とし、第2の電極の電位を正の大きな電位とすると、空乏層は第2図(a)に示すように形成され、シリコン基板内の比較的深い領域まで到達してきた光を読み取ることになるため、比較的長波長の光を検出することができる。 That the potential of the first electrode to the ground potential, the potential of the second electrode is a positive large potential, the depletion layer is formed as shown in FIG. 2 (a), a relatively deep region of the silicon substrate to become a reading light which has reached, it is possible to detect the light of relatively long wavelength.

また、第2の電極を負の電位とすると、空乏層は第2 Further, when the second electrode is a negative potential, the depletion layer second
図(b)に示すように表面に広がって形成され、シリコン基板内の比較的浅い領域で光を読み取ることになるため、シリコン基板表面で吸収されやすい比較的短波長の光を検出することができる。 Formed spread on the surface as shown in FIG. (B), to become a reading light in a relatively shallow region of the silicon substrate, to detect the light of relatively short wavelength easily absorbed by the silicon substrate surface it can.

波長検出を行うには、これら各モードにおける測定値を割り算処理等で比較することにより、実行することが可能である。 To the wavelength detection, by comparing the measured values ​​in each of these modes in division processing or the like, it can be performed.

また、第2の電極の電位を連続的に変化させ、検出を行うようにしてもよい。 Also, continuously varying the potential of the second electrode, it may be performed to detect.

このフォトダイオードによれば、1つの素子で印加電圧を変化させることにより、所望の波長の光強度の検出を行うことも可能である。 According to the photodiode, by varying the applied voltage in one device, it is also possible to detect the light intensity of a desired wavelength.

なお、前記実施例では、p +シリコン層2のまわりにn - In the above embodiment, n around the p + silicon layer 2 -
拡散層3をもうけ、空望層ができやすいようにしたが、 Earned diffusion layer 3, was to make it easier it is empty Nozomu layer,
このn -拡散層3は必ずしもなくてもよい。 The n - may be diffusion layer 3 is not necessarily.

実施例2 次に、本発明の第2の実施例として、カラーセンサについて説明する。 Example 2 Next, a second embodiment of the present invention will be described color sensor.

このセンサは、第3図に等価回路、第5図および第6 This sensor, equivalent circuit in FIG. 3, FIG. 5 and 6
図に平面図および断面図を示すように、実施例1で示した波長可変フォトダイオードPD 11 〜PD n1 ,PD 12 〜PD n2 ,PD As a plan view and a cross-sectional view in FIG tunable photodiode shown in Example 1 PD 11 ~PD n1, PD 12 ~PD n2, PD
13 〜PD n3 ……をアレイ状に配列し、順次に異なる印加電圧を3行ごとに付与し、3つの波長領域に感度をもたせ、カラー読取りを行うようにしたものである。 The 13 ~PD n3 ...... arranged in an array, in which impart sequential different applied voltages for every three rows, remembering sensitivity into three wavelength regions, and to perform color reading.

すなわち、p型シリコン基板1表面に所定の間隔を隔てて形成されたフィールド絶縁膜9に囲まれた領域にそれぞれn +型拡散層2 11 〜2 n1 ,2 12 〜2 n2 ,2 13 〜2 n3 ……をアレイ状に配列し、これらn +型拡散層2 11 〜2 n1 ,2 12 〜2 n2 , Ie, p-type silicon substrate 1, respectively in a region surrounded by the field insulating film 9 formed at predetermined intervals on the surface n + -type diffusion layer 2 11 ~2 n1, 2 12 ~2 n2, 2 13 ~2 n3 ...... was arranged in an array, these n + -type diffusion layer 2 11 ~2 n1, 2 12 ~2 n2,
2 13 〜2 n3 ……が形成されており、このn +型拡散層2 11 〜2 2 13 ~2 n3 ...... is formed, the n + -type diffusion layer 2 11-2
n1 ,2 12 〜2 n2 ,2 13 〜2 n3のまわりをゲート絶縁膜5を介して覆うように形成された酸化錫(SnO 2 )からなる第2の電極6が形成されている。 n1, 2 12 ~2 n2, 2 13 ~2 n3 tin oxide around the formed so as to cover over the gate insulating film 5 of the second electrode 6 made of (SnO 2) is formed. なおこの第2の電極6は共通電極とし、p型シリコン基板の裏面にも図示しないが第3の電極が一体的に形成されている。 Incidentally, this second electrode 6 and the common electrode, but not be shown on the back surface of the p-type silicon substrate a third electrode are formed integrally. また、このn +型拡散層2 11 〜2 n1 ,2 12 〜2 n2 ,2 13 〜2 n3から離間して電極取り出し用のn +型拡散層2 11S 〜2 n1S ,2 12S 〜2 n2S ,2 13S 〜2 n3S Further, the n + -type diffusion layer 2 11 ~2 n1, 2 12 ~2 n2, 2 13 ~2 spaced from n3 n + -type diffusion layer 2 11S to 2 of electrode taken out n1S, 2 12S ~2 n2S, 2 13S ~2 n3S
が形成され、この上にはAl層からなる第1の電極4 11 〜4 There is formed, the first electrode 4 11-4 consisting of Al layer on the
n1 ,4 12 〜4 n2 ,4 13 〜4 n3 ……が形成される。 n1, 4 12 ~4 n2, 4 13 ~4 n3 ...... is formed.

このn +型拡散層2 11 〜2 n1 ,2 12 〜2 n2 ,2 13 〜2 n3と電極取り出し用のn +型拡散層2 11S 〜2 n1S ,2 12S 〜2 n2S ,2 13S 〜2 The n + -type diffusion layer 2 11 ~2 n1, 2 12 ~2 n2, 2 13 ~2 n3 and n + -type diffusion layer 2 11S to 2 N1S for electrode extraction, 2 12S ~2 n2S, 2 13S ~2
n3Sとの間には、垂直方向および水平方向のスイッチングを行う2つのスィッチングトランジスタTrV,TrHが配設されている。 Between the N3S, 2 two switches ing transistors TrV for switching the vertical and horizontal directions, TrH is disposed.

そして各波長可変フォトダイオードPD 11 〜PD n1 ,PD 12 And each variable wavelength photodiodes PD 11 ~PD n1, PD 12
〜PD n2 ,PD 13 〜PD n3 ……は、このそれぞれ2つのスィッチングトランジスタTrV,TrHのトランジスタのゲート電圧を垂直シフトレジスタSH V,水平シフトレジスタSH H ~PD n2, PD 13 ~PD n3 ......, the respective two switch ing transistor TrV, the vertical shift register of the gate voltage of the transistor of TrH SH V, the horizontal shift register SH H
で制御せしめられ、読み出しが順次行われるようになっている。 In is allowed controlled, so that the reading is sequentially performed.

V1,V2,V3…は垂直信号ライン、H1,H2,H3…は水平信号ラインである。 V1, V2, V3 ... the vertical signal lines, H1, H2, H3 ... are horizontal signal line. ここで垂直信号ラインV1,V2,V3…は、多結晶シリコン層からなる水平信号ラインと並行するように配設された多結晶シリコン層からなるラインVにコンタクトホールhを介して接続されている。 Here the vertical signal lines V1, V2, V3 ... are connected through the contact hole h in the line V of polycrystalline silicon layer disposed so as to parallel to the horizontal signal lines consisting of polycrystalline silicon layer . そしてこれら水平信号ラインH1,H2,H3…とラインVの間には基板内に And in the substrate between these horizontal signal lines H1, H2, H3 ... and the line V in
n +拡散層8が形成されており、これをソース・ドレインの一方として2つのスィッチングトランジスタTrV,TrH n + diffusion layer 8 is formed, the two switches ing transistor TrV this as one of the source and drain, TrH
が構成されている。 There has been configured.

これらスィッチングトランジスタTrV,TrHが両方ともオン状態となったとき、n +型拡散層2 11 〜2 n1 ,2 12 〜2 n2 , These switches ring transistors TrV, when TrH is turned both on state, n + -type diffusion layer 2 11 ~2 n1, 2 12 ~2 n2,
2 13 〜2 n3と電極取り出し用のn +型拡散層2 11S 〜2 n1S ,2 2 13 to 2 n3 and n + -type diffusion layer 2 11S to 2 N1S for electrode extraction, 2
12S 〜2 n2S ,2 13S 〜2 n3Sとが接続され、第1の電極4 11 〜4 12S ~2 n2S, 2 13S ~2 n3S and are connected, the first electrode 4 11-4
n1 ,4 12 〜4 n2 ,4 13 〜4 n3 ……から信号の読み出しが行われるようになっている。 n1, 4 12 ~4 n2, 4 13 ~4 n3 ...... from the signal read is to be carried out.

信号の取り出しについては、第4図にタイムチャートを示すように、第1の電極4 11 〜4 n1 ,4 12 〜4 n2 ,4 13 〜4 n3 The extraction of the signal, as shown in the timing chart in FIG. 4, the first electrode 4 11 ~4 n1, 4 12 ~4 n2, 4 13 ~4 n3
には、それぞれに順次第1の電位V1,第2の電位V2,第3 The forward upon first potential V1 respectively, the second potential V2, the third
の電位V3をかけるようにし、これら波長可変フォトダイオードアレイの各列で順次赤,青,緑の波長領域の検出を行うように構成し、多色読取りを行うようにしたものである。 So applying a potential V3, successively red in each row of the variable wavelength photodiode array, blue, and configured to perform detection of the green wavelength region, in which to perform the multi-color reading. なお10は反転防止用のチャンネルストッパー、 The 10 channel stopper for preventing inversion,
11はPSG膜からなる層間絶縁膜である。 11 is an interlayer insulating film made of PSG film.

そして、第2の電極6への印加電圧を3回変化させて各回で順次赤,青,緑の波長領域の検出を行うことができるようにし、この3回の読取り結果を重畳することによってカラー読取りを行うことができる。 The color by the voltage applied to the second electrode 6 by changing three times to be able to perform sequential red, blue, detection of green wavelength region each time, superimposes the read result of the three it is possible to perform the reading.

このように本発明実施例のカラーセンサでは、同一の素子で異なる波長領域の光検出を行うことができるため、解像度を3倍に向上させることができる。 Thus the color sensor of the present invention embodiment, it is possible to perform optical detection of different wavelength ranges in the same device, it is possible to improve the resolution three times.

なお、前記実施例では、各ビットに対して同じ色の読取りを行い、これを電圧を変化させて3回繰り返すようにしたが、各列ごとに異なる電圧を印加するようにしてもよい。 In the above embodiment, to read the same color for each bit, which was to repeat three times while changing the voltage, it may be applied to different voltages for each column. この方法では解像度は理論上はあがらないが、 Although resolution not rise theory in this way,
短時間での読み出しが可能となる。 A short period of time of reading becomes possible. また、各色のフィルタを設けたりする必要がないため、従来の2次元カラーセンサに比べて構造が簡単になり、実質的に解像度を上げることができる場合もある。 Since it is not necessary or provided for each color filter, the structure is simplified as compared with the conventional two-dimensional color sensor, substantially it may be possible to increase the resolution.

また、前記実施例では、2次元の読取りを行うカラーセンサについて説明したが、1次元のセンサアレイとして形成し、走査型のカラー読取り装置として用いることも可能である。 In the above embodiment has been described color sensor for two-dimensional reading, formed as a one-dimensional sensor arrays can also be used as a scanning type color reading apparatus. この場合、印加電圧を順次代えて2回乃至3回の読取りを行ったのち、副走査方向に一ビットづつ走査するという操作を繰り返すことにより、簡単な装置で高精度の読取りをおこなうことができる。 In this case, after performing successively place of reading of two to three times the applied voltage, by repeating an operation of scanning one bit at a time in the sub-scanning direction, it is possible to perform highly accurate reading of a simple device .

〔発明の効果〕 〔Effect of the invention〕

以上説明してきたように、本発明によれば、一導電型の半導体基板表面に他の導電型の半導体領域を形成して As it has been described, according to the present invention, by forming a semiconductor region of the other conductivity type on the semiconductor substrate surface of the one conductivity type
pn接合を形成し、基板上にコンタクトする第1の電極に対するこの半導体領域にコンタクトする第2の電極の電位を変化させることによって、このpn接合に形成される空乏層の延びを制御することにより、波長特性が可変となるように構成しているため、1つの素子で異なる波長領域の光検出を行うことができる上、ある範囲の波長領域全体にわたってアナログ的に光検出を行うことも可能である。 Forming a pn junction, by changing the potential of the second electrode to contact the semiconductor region to the first electrode to contact the substrate, by controlling the extension of the depletion layer formed in the pn junction since the wavelength characteristics are arranged to be variable, on which can perform optical detection of different wavelength ranges in one device, it is also possible to perform the analog to light detected over the entire wavelength region of a range is there.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

第1図(a)および第1図(b)は本発明の第1の実施例の波長特性可変フォトダイオードを示す図、第2図(a)および第2図(b)は同センサの各動作状態での空乏層の広がりを示す説明図、第3図は本発明の第2の実施例のカラーセンサの等価回路を示す図、第4図は同カラーセンサの水平および垂直シフトレジスタのタイミングチャートを示す図、第5図および第6図は同カラーセンサの平面図およびそのA−A′断面図を示す図である。 Shows a wavelength characteristic variable photodiode of the first embodiment of FIG. 1 (a) and FIG. 1 (b) is present invention, FIG. 2 (a) and FIG. 2 (b) each of the sensor explanatory view showing the spread of a depletion layer in the operating state, FIG. 3 is a diagram showing an equivalent circuit of the color sensor of the second embodiment of the present invention, Figure 4 is the timing of the horizontal and vertical shift registers of the color sensor shows a chart, FIG. 5 and FIG. 6 is a diagram showing a plan view and a a-a 'sectional view of the color sensor. 1……n型のシリコン基板、2……p +拡散層、3……n - 1 ...... n-type silicon substrate, 2 ...... p + diffusion layer, 3 ...... n -
拡散層、4……第1の電極4、5……絶縁膜、6……制御用の第2の電極、7……第3の電極、8……n +拡散層、TrV,TrH……スィッチングトランジスタ、9……フィールド絶縁膜、10……チャンネルストッパ、11……層間絶縁膜。 Diffusion layer, 4 ...... first electrode 4,5 ...... insulating film, a second electrode for 6 ...... control, 7 ...... third electrode, 8 ...... n + diffusion layer, TrV, TrH ...... switch ing transistor, 9 ...... field insulating film, 10 ...... channel stopper, 11 ...... interlayer insulating film.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl. 7 ,DB名) H01L 31/10 - 31/119 H01L 27/14,27/15 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (58) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) H01L 31/10 - 31/119 H01L 27 / 14,27 / 15

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】第1の導電型の半導体基板と、 前記半導体基板表面に所定の間隔を隔ててアレイ状に配列された複数の第2の導電型の半導体領域と、 前記各半導体領域にコンタクトするように形成された複数の第2の電極と 前記各半導体領域のまわりに相当する領域の、前記基板の上に形成された第2の電極と、 前記基板にコンタクトするように構成された第3の電極と、 前記第1の電極と各第2の電極との間に所定の電圧を印加する電圧供給装置とを具備し、 前記第1の電極と前記第3の電極との間の電流を測定するように構成された光検出装置において、 前記各第1の電極への印加電圧が前記各半導体領域毎に異なるように構成され、 前記半導体基板と前記半導体領域の間に形成されるpn接合に形成される空乏層の延びを制御すること 1. A semiconductor substrate of a first conductivity type, and a plurality of second conductivity type semiconductor regions arranged in an array at a predetermined interval in the semiconductor substrate surface, the contact to the respective semiconductor regions the region corresponding to the plurality of second electrodes formed to around each semiconductor region, first and second electrodes formed on said substrate, configured to contact the substrate 3 of the electrode, the between the first electrode and the second electrode; and a voltage supply device for applying a predetermined voltage, current between the third electrode and the first electrode in the optical detection apparatus configured to measure, pn of the applied voltage to each first electrode is the configured differently for each semiconductor region is formed between said semiconductor substrate and said semiconductor region controlling the extension of the depletion layer formed in the joint により前記各半導体領域毎に所望の波長領域の光検出を行い、多色読取りを可能にしたことを特徴とする光検出装置。 It performs light detection of a desired wavelength region and the each semiconductor region, the light detecting apparatus characterized by that enables multicolor reading.
  2. 【請求項2】第1の導電型の半導体基板と、 前記半導体基板表面に所定の間隔を隔ててアレイ状に配列された複数の第2の導電型の半導体領域と、 前記各半導体領域にコンタクトするように形成された複数の第1の電極と 前記各半導体領域のまわりに相当する位置の前記基板の一部に形成された第2の電極と、 前記基板にコンタクトするように構成された第3の電極と、 前記第1の電極と各第2の電極との間に所定の電圧を印加する電圧供給装置とを具備し、 前記第1の電極と前記第3の電極との間の電流を測定するように構成された光検出装置において、 前記各第2の電極への印加電圧を複数段に可変とし、同一領域を複数回の異なる印加電圧で読み取るようにし、 前記半導体基板と前記半導体領域の間に形成されるpn接合に形成され 2. A semiconductor substrate of a first conductivity type, and a plurality of second conductivity type semiconductor regions arranged in an array at a predetermined interval in the semiconductor substrate surface, the contact to the respective semiconductor regions a plurality of first electrode and second electrode formed on a part of the substrate at a position corresponding to around each semiconductor region formed such that, configured to contact the substrate first 3 of the electrode, the between the first electrode and the second electrode; and a voltage supply device for applying a predetermined voltage, current between the third electrode and the first electrode in the optical detection apparatus configured to measure, the voltage applied to the second electrode is variable in a plurality of stages, and to read the same region a plurality of times of different applied voltages, the said semiconductor substrate a semiconductor It is formed on the pn junction formed between the region る空乏層の延びを制御することにより、各回毎に所望の波長領域の光検出を行い、多色読取りを可能にしたことを特徴とする光検出装置。 That by controlling the extension of the depletion layer, make the light detection of a desired wavelength region each time, the light detecting apparatus characterized by that enables multicolor reading.
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