JPH043509Y2

JPH043509Y2 -

Info

Publication number: JPH043509Y2
Application number: JP3144683U
Authority: JP
Priority date: 1983-03-04
Filing date: 1983-03-04
Publication date: 1992-02-04
Also published as: JPS59138252U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本考案は、空間フイルタとしての機能を有する
フオトダイオードアレイに関するものである。さ
らに詳しくは、本考案は、ターゲツトからの光
（スケールパターン、干渉光、拡散光、スペツク
ルパターン等）を受光し、ターゲツトの変位や変
位速度等を測定する場合の受光素子として使用さ
れるフオトダイオードアレイに関するものであ
る。

〈従来の技術〉従来のこの種のフオトダイオードアレイは、例
えばシリコン層に電極を所定ピツチで複数個配列
して構成されている。しかしながら、両端部付近
に形成されるフオトダイオードは、電極間隔に比
べて充分広い基板周縁部に照射した光によつて生
ずる光電流が、両端電極部に流れ込むために、他
の部分に形成されているフオトダイオードに比べ
て、両端部付近に形成されるフオトダイオードの
見掛上の検出感度が向上する。

〈考案が解決しようとする課題〉このために、従来のフオトダイオードアレイは
検出感度が均一でないという問題点がある。

本考案は、このような点に鑑みてなされたもの
で、受光面の全面に亘つて検出感度が均一なフオ
トダイオードアレイを実現することを目的とす
る。

〈課題を解決するための手段〉このような目的を達成する本考案は、光電変換層と、この光電変換層の一方の面に設けられたコモン
電極と、光電変換層の他方の面上にアレイ状に配列され
ていて前記コモン電極との間で複数個のフオトダ
イオードを形成する複数個の電極と、アレイ状に配列する複数個の電極の両端部付近
に複数個の電極を挟むように設けたダミー電極と
を備え、前記ダミー電極を接地するようにしたことを特
徴とする。

〈作用〉光電変換層に光が照射されると、Ｐ層、空乏
層、Ｎ層の至るところで電子−正孔対が発生し、
これが光電流となる。基板の周縁両端部で発生し
た光電流は、両端に形成したダミー電極に流れ込
む。

従つて、アレイ状に配列する複数個の電極側に
は流れず、検出感度を均一にすることが可能とな
る。

〈実施例〉以下図面を用いて、本考案の実施例を詳細に説
明する。

第１図は、本考案の一実施例を示す構成説明図
である。図において、１は例えばシリコンのよう
平板基板により構成される光電変換層、２はこの
シリコン基板の一方の面の全面に設けられたコモ
ン電極、３１，３２，３３……は、基板の他方の
面に所定ピツチＰで配列した複数個の電極で、コ
モン電極２と各電極３１，３２，３３……との間
で、それぞれ一つのフオトダイオードを形成して
いる。そして、これらの各フオトダイオード（各
電極３１，３２……）は、複数個（この例では８
個）おきにそれぞれ接続され、リード線４１，４
２……を介して取り出されるようになつており、
空間フイルタとしての機能を有している。

５１，５２はフオトダイオードを構成する一次
元的に配列された電極３１，３２……の両端部
に、アレイ状に配列された複数の電極を両側から
挟むように設置したダミー電極で、これらのダミ
ー電極はいずれも接地されている。

なお、ここではダミー電極の数は、両端部にお
いてそれぞれ１個ずつ設けたが、２個以上設けて
もよい。

このように構成したフオトダイオードアレイの
動作を次に説明する。

第２図は、フオトダイオードアレイ基板の断面
概念図である。

光電変換層１に光が照射されると、Ｐ層、空乏
層、Ｎ層の至るところで電子−正孔対が発生す
る。これらの電子−正孔対は、空乏層を越えて最
も近い電極とコモン電極に移動し、これが光電流
となる。光電変換層基板１の周縁部（この部分は
各電極３１，３２……の間隔に比べて十分広い受
光面を有している）で発生した光電流は、両端に
形成したダミー電極５１，５２側に流れ込み、電
極３１，３２……３ｎ側に流れ込むことを阻止し
ている。

従つて、両端付近のフオトダイオードの検出感
度は、中央付近に形成されるフオトダイオードの
検出感度と同じになり、検出感度が均一なフオト
ダイオードアレイが実現できる。

第３図は、本考案の他の実施例を示す構成図で
ある。この実施例では、ダミー電極５１，５２の
両側の基板周縁部にさらに遮光性の材料（例えば
Al）で導電膜６を形成させ、これを接地させた
ものである。

このように構成したフオトダイオードアレイに
よれば、導電膜６を形成させた部分のシリコン層
には、光が照射されず光電流がほとんど流れなく
なる。従つて基板周縁部での光電流発生が抑えら
れ、また、ダミー電極５１，５２と導電膜６の隙
間に照射された光によつて生ずる光電流は、ダミ
ー電極を介して流出するので、検出感度をより精
度よく均一化できる。

なお、上記の各実施例においては、複数個のフ
オトダイオードアレイは、一次元的に並ぶものに
ついて示したが、二次元的に並ぶように構成して
もよい。また、導電膜６は、受光部以外を全て遮
光するようにしてもよい。また、この場合、遮光
はシリコンの上に直接施さずに、遮光板（例えば
ガラスにAlを蒸着したもの）を用意して、シリ
コン基板の上に設置するようにしてもよい（この
ときシリコン基板面に接触・非接触のどちらでも
よい）。

第４図は、本考案に係わるフオトダイオードを
使用して、例えば圧延機から出てくる鋼ストリツ
プの速度Ｖを測定する装置を構成した場合の構成
概念図である。この装置は、鋼ストリツプ（ター
ゲツト）SGからの光をレンズ系OSを介して第１
図または第３図に示すように構成したフオトダイ
オードアレイPDAで受光するものである。

フオトダイオードアレイPDAの受光面上には、
ターゲツトSGからの表面むらに応じたパターン
が照射され、フオトダイオードアレイPDAから
は、次の式で表される空間周波数信号が取り出
される。

＝（ｍ／Ｐ）・Ｖただし、Ｐはフオトダイオードの配列ピツチｍは光学系の倍率演算回路CKは、この空間周波数信号を入力
し、上記の式から速度Ｖを求める演算を行い、演
算結果を表示器IDに表示する。

〈考案の効果〉以上詳細に説明したように、本考案によれば、
検出感度が受光面の全面で均一になるフオトダイ
オードアレイが実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す構成説明図、
第２図はフオトダイオードアレイ基板の断面概念
図、第３図は本考案の他の実施例を示す構成図、
第４図は本考案に係わるフオトダイオードを使用
して構成される速度測定装置の構成概念図であ
る。１……光電変換層（シリコン層）、２……コモ
ン電極、３１，３２，３３……電極、４１，４
２，４３……リード線、５１，５２……ダミー電
極、６……導電膜。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 光電変換層と、この光電変換層の一方の面に設けられたコモ
ン電極と、光電変換層の他方の面上にアレイ状に配列さ
れていて前記コモン電極との間で複数個のフオ
トダイオードを形成する複数個の電極と、アレイ状に配列する複数個の電極の両端部付
近に複数個の電極を挟むように設けたダミー電
極とを備え、前記ダミー電極を接地するようにしたことを
特徴とするフオトダイオードアレイ。 (2) フオトダイオードを構成する複数個の電極を
所定個数おきに接続し、空間フイルタ機能を有
するようにした実用新案登録請求の範囲第１項
に記載のフオトダイオードアレイ。