JP7292095B2 - 検出装置及び検出装置の製造方法 - Google Patents
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Description
(検出装置の全体構成)
図1は、第1実施形態に係る検出装置を示す模式図である。第1実施形態に係る検出装置1は、光Lを受光することで情報を検出する装置である。本実施形態では、検出装置1は、ユーザの生体情報を検出する。図1に示すように、検出装置1は、光源部Sと、センサ部10と、導光体100と、カバーガラスGとを備える。光源部Sと、センサ部10と、導光体100と、カバーガラスGとは、この順で積層されている。
次に、センサ部10について説明する。図2は、センサ部を含む検出装置の平面図である。図3は、センサ部を含む検出装置の構成例を示すブロック図である。図2に示すように、検出装置1は、絶縁基板21と、センサ部10と、ゲート線駆動回路15と、信号線選択回路16と、アナログフロントエンド回路(以下、AFE(Analog Front End)と表す)48と、制御回路202と、電源回路203と、を有する。
次に、導光体100について説明する。導光体100は、受光素子PDに光Lを導く部材である。導光体100は、本実施形態では、有機材料、さらに言えば高分子材料で構成されており、弾性変形可能である。ただし、導光体100は、後述する構成であれば、有機材料に限られない。
次に、第1実施形態の変形例について説明する。第1実施形態においては、全ての導光経路110の径が等しかったが、以下の変形例に示すように、導光経路毎に径が異なっていてもよい。図13は、変形例に係る導光体の模式図である。図13に示すように、変形例に係る導光体100Aの導光部102Aは、導光経路110A1、110A2とで、内径が異なる。導光経路110A1、110A2は、同じ受光素子PDに重畳している。導光経路110A2の径D1A2は、導光経路110A1の径D1A1より大きい。従って、導光経路110A1、110A2とは、アスペクト比が異なり、導光経路110A2のアスペクト比(径D1A2に対する長さD2の比率)は、導光経路110A1のアスペクト比(径D1A1に対する長さD2の比率)よりも小さい。例えば、導光経路110A2のアスペクト比は、2以上であり、導光経路110A1のアスペクト比は、10以上であることが好ましい。このようにアスペクト比を異ならせることで、導光経路110A1を通って受光素子PDに入射可能な光Lの入射角度の範囲である入射範囲角度θA1を、導光経路110A2を通って受光素子PDに入射可能な光Lの入射角度の範囲である入射範囲角度θA2より小さくできる。これにより、導光経路110A1における被写界深度を深くすることができる。
次に、第2実施形態について説明する。第1実施形態においては、導光部102が導光経路110と吸光部112を含んでいる構成であったが、第2実施形態においては、さらに低屈折率部を含む。第2実施形態において第1実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
次に、第2実施形態の変形例について説明する。図18は、変形例に係る導光体の模式図である。第2実施形態においては、低屈折率部114が導光経路110の周囲を囲い、吸光部112が低屈折率部144の周囲を囲う構成であった。ただし、導光経路110と低屈折率部114と吸光部112との構造は、このような構成に限られない。例えば、図18の変形例に係る導光体100Dの導光部102Dに示すように、導光経路110と、低屈折率部114Dと、吸光部112Dとを備えた構成であってよい。低屈折率部114Dは、導光経路110の周囲を囲うように構成されるが、第3方向Dzにおける導光経路110の全域を囲わず、第3方向Dzにおける導光経路110の一部の区域のみを囲う。具体的には、低屈折率部114Dの下側の表面114Dbは、導光部102の表面102bと同じ位置にあるが、低屈折率部114Dの上側の表面114Daは、導光部102の表面102aよりも表面102b側、すなわち下側にある。低屈折率部114Dは、表面114Daから表面114Dbまでの区域において、導光経路110の周囲を覆う。
次に、第3実施形態について説明する。第3実施形態においては、導光部が選択吸光部118を備える点で、第1実施形態とは異なる。第3実施形態において、第1実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。
次に、第3実施形態の変形例について説明する。図21は、変形例に係る導光体の模式図である。第3実施形態においては、選択吸光部118が導光経路110の周囲を囲い、吸光部112が選択吸光部118の周囲を囲う構成であった。ただし、導光経路110と選択吸光部118と吸光部112との構造は、このような構成に限られない。例えば、図21の変形例に示すように、選択吸光部118は、導光経路110の周囲を囲うように構成されるが、第3方向Dzにおける導光経路110の全域を囲わず、第3方向Dzにおける導光経路110の一部の区域のみを囲う。すなわち、選択吸光部118の下側の表面118bは、導光部102の表面102bと同じ位置にあるが、選択吸光部118の上側の表面118aは、導光部102の表面102aよりも表面102b側、すなわち下側にある。選択吸光部118は、表面118aから表面118bまでの区域において、導光経路110の周囲を囲う。
10 センサ部
100 導光体
102 導光部
102a、102b 表面
104、106 透光層
110 導光経路
112 吸光部
114 低屈折率部
PD 受光素子
Claims (11)
- 光を受光する複数の受光素子と、
一方の表面が前記受光素子に対向して設けられる導光部と、を備え、
前記導光部は、前記導光部の前記一方の表面から他方の表面までにわたって設けられる複数の導光経路、及び、前記導光経路よりも前記光の吸収率が高い吸光部を含み、
前記受光素子と前記導光部とが重畳する方向から見た場合に、1つの前記受光素子に対し、複数の前記導光経路が重畳し、
1つの前記受光素子に重畳する複数の前記導光経路は、径に対する前記一方の表面から前記他方の表面までの長さの比率であるアスペクト比が、互いに異なる、
検出装置。 - 光を受光する複数の受光素子と、
一方の表面が前記受光素子に対向して設けられる導光部と、を備え、
前記導光部は、前記導光部の前記一方の表面から他方の表面までにわたって設けられる複数の導光経路、及び、前記導光経路よりも前記光の吸収率が高い吸光部を含み、
前記受光素子と前記導光部とが重畳する方向から見た場合に、1つの前記受光素子に対し、複数の前記導光経路が重畳し、
前記導光経路は、前記他方の表面側に向かうに従って、径が小さくなる、
検出装置。 - 前記導光経路は、前記吸光部よりも光の透過率が高い固体状の部材で構成される、請求項1又は請求項2に記載の検出装置。
- 1つの前記受光素子に重畳する複数の前記導光経路は、径に対する前記一方の表面から前記他方の表面までの長さの比率であるアスペクト比が、互いに異なる、請求項2に記載の検出装置。
- 前記導光経路は、前記他方の表面側に向かうに従って、径が小さくなる、請求項1に記載の検出装置。
- 前記導光部は、前記導光経路よりも前記光の屈折率が低い低屈折率部をさらに含む、請求項1又は請求項2に記載の検出装置。
- 前記低屈折率部は、それぞれの前記導光経路の周囲を囲い、前記吸光部は、それぞれの前記低屈折率部の周囲を囲う、請求項6に記載の検出装置。
- 前記低屈折率部は、それぞれの前記導光経路の周囲を囲い、前記吸光部は、前記低屈折率部の前記他方の表面側に設けられる、請求項6に記載の検出装置。
- 前記吸光部は、可視光を吸収するが赤外光を透過する第1吸光部と、可視光と赤外光とを吸収する第2吸光部と、を備える、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の検出装置。
- 前記導光部は、有機材料で構成される、請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の検出装置。
- 請求項10に記載の検出装置の製造方法であって、
基板上に第1有機材料を塗布する第1塗布ステップと、
基板上に塗布された前記第1有機材料の前記導光経路を形成する領域に光を照射して、光を照射した領域における前記第1有機材料を硬化させて、硬化した前記第1有機材料を前記導光経路とする導光経路形成ステップと、
硬化していない前記第1有機材料を前記基板上から除去する除去ステップと、
前記基板上の前記導光経路が形成されていない領域に第2有機材料を塗布する第2塗布ステップと、
前記基板上の第2有機材料に光およびまたは熱を照射して前記第2有機材料を硬化させて、前記吸光部を形成する吸光部形成ステップと、
を有する、検出装置の製造方法。
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