JP5375840B2 - 光センサ - Google Patents
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Description
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る光センサの概略構成を示す断面図である。図2は、光入射角検出用の受光素子と開口部それぞれの位置を説明するための平面図である。図3は、図2のIII−III線に沿う断面図である。なお、図2では、後述する光入射角度検出用の受光素子22を破線で示し、図3では、層30〜40を簡略化している。また、図3では、光入射角度検出用の受光素子22の中心と、各受光素子22に対応する開口部41の中心とを結ぶ仮想直線を破線で示した。
20・・・受光素子
21・・・強度受光素子
22・・・角度受光素子
30・・・透光膜
40・・・遮光膜
41・・・開口部
100・・・光センサ
Claims (9)
- 半導体基板(10)の一面側に、光を電気信号に変換する受光素子(20)が複数形成され、前記半導体基板(10)における前記受光素子(20)の形成面上に、透光膜(30)を介して遮光膜(40)が形成され、前記遮光膜(40)に、前記受光素子(20)それぞれに対応した透光用の開口部(41)が形成された光センサであって、
前記受光素子(20)として、光強度検出用の受光素子(21)と、光入射角度検出用の受光素子(22)とが前記半導体基板(10)に形成されており、
前記光強度検出用の受光素子(21)の上方に位置する透光膜(30)、遮光膜(40)それぞれが除去されていることを特徴とする光センサ。 - 前記光強度検出用の受光素子(21)の上方に位置する透光膜(30)、遮光膜(40)それぞれが除去される一方、前記光入射角度検出用の受光素子(22)の上方に位置する透光膜(30)、遮光膜(40)それぞれが残されていることを特徴とする請求項1に記載の光センサ。
- 前記光強度検出用の受光素子(21)の受光面を底面とし、前記透光膜(30)と前記遮光膜(40)それぞれを側壁とする凹部(50)が構成されており、
前記光強度検出用の受光素子(21)の上方に向うにしたがって、前記凹部(50)の開口面積が増大するように、前記凹部(50)の側壁が傾斜していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光センサ。 - 前記光強度検出用の受光素子(21)の受光面積の方が、前記光入射角度検出用の受光素子(22)の受光面積よりも大きいことを特徴とする請求項1〜3いずれか1項に記載の光センサ。
- 前記半導体基板(10)の一面上に、前記受光素子(20)の受光面を保護する、透光性の保護膜が形成されており、前記透光膜(30)及び前記遮光膜(40)は、前記保護膜の上に形成されていることを特徴とする請求項1〜4いずれか1項に記載の光センサ。
- 前記光入射角度検出用の受光素子(22)の出力信号に基づいて、前記半導体基板(10)に入射する光の角度を算出し、算出した光の角度と、前記光強度検出用の受光素子(21)の出力信号とに基づいて、光強度を算出する算出部を有することを特徴とする請求項1〜5いずれか1項に記載の光センサ。
- 少なくとも3つの前記光入射角度検出用の受光素子(22)の中心と、各受光素子(22)に対応する前記開口部(41)の中心とを結ぶ仮想直線それぞれの仰角及び左右角の少なくとも一方が異なっていることを特徴とする請求項6に記載の光センサ。
- 前記算出部は、少なくとも3つの前記光入射角度検出用の受光素子(22)の出力信号の比を算出することで、光の入射角度を算出することを特徴とする請求項7に記載の光センサ。
- 前記遮光膜(40)は、前記透光膜(30)に多層に形成され、各層の遮光膜(40)に形成された開口部(41)によって、光の仰角が規定されていることを特徴とする請求項1〜8いずれか1項に記載の光センサ。
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