JPH05199178A - 受光装置 - Google Patents

受光装置

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JPH05199178A
JPH05199178A JP4008621A JP862192A JPH05199178A JP H05199178 A JPH05199178 A JP H05199178A JP 4008621 A JP4008621 A JP 4008621A JP 862192 A JP862192 A JP 862192A JP H05199178 A JPH05199178 A JP H05199178A
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JP
Japan
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light receiving
light
signals
signal
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP4008621A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Takamatsu
宏行 高松
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 外乱光による影響を少なくして、出力信号の
S/Nを向上させる。 【構成】 受光部1を2つの受光ユニットU1,U2に
て構成し、この受光部1の後段に、各受光ユニットU
1,U2からの出力信号Si1,Si2から、外乱光信
号Se1,Se2と信号光信号Ss1,Ss2とに分離
する分離回路11a,11bと、外乱光信号Se1,S
e2をパラメータin とし、重み付け関数X(in )に
基いてその関数値を割り出す演算回路12a,12b
と、分離回路11a,11bからの信号光信号Ss1,
Ss2と演算回路12a,12bからの出力信号Sf
1,Sf2とを乗算して重み付け信号S1,S2を得る
乗算回路13a,13bと、重み付け信号S1,S2を
加算する加算回路14と、加算回路14からの出力信号
Sを復調して出力信号Sに重畳されている雑音成分を除
去し、真の出力信号Siとして出力する復調回路15か
らなる信号処理回路を設けて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばPN接合による
フォトダイオードを用いた赤外線受光素子を有し、該赤
外線受光素子上にレンズが形成された受光装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、テレビジョン受像機やVTR等
では、遠隔制御するために、リモートコマンダに対して
受光手段としての赤外線リモートセンサを有する受光装
置が取り付けられている。この受光装置における赤外線
リモートセンサとしては、従来からPINダイオードを
用いたフォトディテクタが使用されている。
【0003】そして、このPINダイオードを用いたフ
ォトディテクタからなる受光部と該受光部からの出力信
号を増幅する回路及び周波数の帯域を制御する回路等か
らなる信号処理回路を例えば金属製の箱に収容して電磁
シールドするようにしている。しかしながら、この電磁
シールドを目的とする上記金属製の箱は、その価格及び
組立工数が必要となり、受光装置の高生産性及び低コス
ト化を阻害する要因となっている。
【0004】そこで、上記不都合を解消させるものとし
て、フォトダイオードからなる受光部と信号処理回路と
を同一基板上に形成してモノリシック化させた赤外線リ
モートセンサが提案されている。そして、図4に示すよ
うに、モノリシック化された上記赤外線リモートセンサ
21をパッケージ22内に収容し、更にパッケージ22
の開口にレンズ23を設けて受光装置Bが構成される。
尚、図4Bは、受光装置Bに取り付けられるリモートセ
ンサ21の受光部24の平面形状を示す。
【0005】そして、従来の受光装置Bにおいては、受
光部24全体を1つのフォトダイオードとして使用し、
レンズ23にて集光された入射光Lがこの受光部24の
一部に当たることによって発生する光電流を例えば電圧
変換して取り出すようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、モノリシッ
ク化されたリモートセンサ21の受光部24を構成する
フォトダイオードは、P型不純物拡散領域とN型不純物
拡散領域とのPN接合によって形成されるため、このP
N接合面にて接合容量が生じる。
【0007】従来の受光装置Bにおいては、受光部24
全体を1つのフォトダイオードとして使用しているた
め、光信号に寄与する入射光Lのほかに、その入射光L
の妨害となる外乱光が存在する場合には、外乱光の入射
によって流れる偽電流がそのままノイズとなり、出力信
号のS/Nを劣化させ(信号到達距離を短くする)、赤
外線の受光感度を著しく低下させるという不都合があ
る。
【0008】本発明は、このような課題に鑑み成された
もので、その目的とするところは、外乱光による影響を
少なくすることができ、出力信号のS/Nを向上させる
ことができる受光装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、所定の受光面
積を有する受光部1上にレンズ4が形成され、上記受光
部1の後段に信号処理回路を有する受光装置Aにおい
て、受光部1を、受光ユニットU1及びU2にて2個以
上に分割して構成すると共に、信号処理回路に、少なく
とも各受光ユニットU1及びU2に当たる外乱光量を検
知して、該外乱光の光量が多い受光ユニットU1又はU
2ほど出力信号Si1及びSi2を小さくするような重
み付けを行い、各受光ユニットU1及びU2からの信号
出力S1及びS2を足し合わせる手段(分離回路11a
及び11b、演算回路12a及び12b、乗算回路13
a及び13b)を設けて構成する。
【0010】
【作用】上述の本発明の構成によれば、受光部1を構成
する複数の受光ユニットU1及びU2からの出力信号S
i1及びSi2から、各受光ユニットU1及びU2に当
たっている外乱光量を検知し、重み付けを行って、該外
乱光量の多い受光ユニットU1又はU2からの出力信号
Si1又はSi2を小さくするようにし、更に各受光ユ
ニットU1及びU2からの重み付けされた出力信号S1
及びS2を足し合わせて受光装置Aの出力信号Sとした
ので、外乱光が存在する場合において、その外乱光の影
響が少ない出力信号Sを得ることができる。
【0011】また、各受光ユニットU1及びU2からの
重み付けされた出力信号S1及びS2を足し合わせて、
受光装置Aからの出力信号Sとしたので、上記のよう
に、外乱光量の多い受光ユニットU1又はU2からの出
力信号S1又はS2の信号レベルが小さくなったとして
も、その影響は少なく、全体的にみれば、足し合わされ
た出力信号Sは、外乱光の影響が少ない信号成分となっ
ているため、S/Nの高いものとなる。即ち、信号到達
距離が長くなり、赤外線受光感度の向上を実現させるこ
とができる。
【0012】
【実施例】以下、図1〜図3を参照しながら本発明の実
施例を説明する。図1は、本実施例に係る受光装置Aを
示す概略構成図である。
【0013】この受光装置Aは、例えばP型のシリコン
基板にN型の不純物拡散領域(エピタキシャル層)が形
成されて、そのPN接合によるフォトダイオードにて受
光部(図1B参照)1が構成され、更に同一基板上に受
光部1からの出力信号を増幅する回路及び周波数の帯域
を制御する回路等からなる信号処理回路(図示せず)が
形成されてモノリシック化された赤外線リモートセンサ
2を有する。そして、この赤外線リモートセンサ2をパ
ッケージ3内に収容し、更にこのリモートセンサ2上に
存するパッケージ3の開口にレンズ4を形成してこの受
光装置Aが構成される。
【0014】しかして、本例においては、図1Bに示す
ように、縦約1mm、横約2mmの大きさを有する長方
形状の受光部1が、左右2分割されて構成されている。
即ち、縦約1mm、横約1mmの受光ユニットU1及び
U2が左右に配列された形に形成されている。これら受
光ユニットU1及びU2間の分離は、例えば、高濃度の
P型不純物拡散による素子分離領域にて行われる。この
とき、素子分離領域上に選択酸化によるフィールド絶縁
層を形成するようにしてもよい。
【0015】次に、受光部1の後段に設けられる信号処
理回路は、図2に示すように、各受光ユニットU1及び
U2に対応して接続される2つの分離回路11a及び1
1bと、2つの演算回路12a及び12bと、2つの乗
算回路13a及び13bを有し、更にその後段に加算回
路14と復調回路15が設けられて構成される。
【0016】分離回路11a及び11bは、各受光ユニ
ットU1及びU2からの出力信号Si1及びSi2を、
外乱光量に応じた外乱光信号Se1及びSe2と、信号
光量に応じた信号光信号Ss1及びSs2とに分離し、
そのうち、外乱光信号Se1及びSe2を演算回路12
a及び12b側に夫々出力し、信号光信号Ss1及びS
s2を後段の乗算回路13a及び13bに夫々出力する
ものである。
【0017】ここで、外乱光信号Se1及びSe2の発
生は、受光装置Aの周辺に設置された例えば照明器具等
からの照明光によるところが多く、各受光ユニットU1
及びU2からの出力信号Si1及びSi2のうち、直流
電流成分が外乱光信号Se1及びSe2を構成すること
になる。一方、信号光信号Ss1及びSs2は、上記出
力信号Si1及びSi2のうち、交流電流成分で構成さ
れる。従って、分離回路11a及び11bの回路構成と
しては、直流電流成分と交流電流成分を分離するもので
よく、既知の回路にて構成することができる。
【0018】また、演算回路12a及び12bは、分離
回路11a及び11bからの外乱光信号Se1及びSe
2をパラメータin とし、以下の数1で示す重み付け関
数X(in )に基いて、その関数値を求めるものであ
る。
【数1】
【0019】この演算回路12a及び12bは、外乱光
信号Se1及びSe2に応じて負荷抵抗を選択するアナ
ログ回路にて構成するようにしてもよいし、その前段に
おいて、外乱光信号Se1及びSe2をA/D変換器に
てデジタル信号に変換した後、そのデジタル信号に基い
て演算を行う、CPUを主体としたデジタル回路にて構
成することもできる。
【0020】乗算回路13a及び13bは、演算回路1
2a及び12bからの出力信号Sf1及びSf2と、分
離回路11a及び11bからの信号光信号Ss1及びS
s2とを乗算し、重み付け信号S1及びS2として後段
の加算回路14に出力するものである。従って、上記重
み付け関数X(in )からわかるように、外乱光信号S
e1及びSe2の信号レベルが大きくなるほど、関数値
が小さくなり、それに伴って、乗算回路13a及び13
bからの重み付け信号Sf1及びSf2の信号レベルも
小さくなる。
【0021】このようなことから、各受光ユニットU1
及びU2毎に接続された分離回路11a及び11b、演
算回路12a及び12b、乗算回路13a及び13b
は、各受光ユニットU1及びU2にて受光した外乱光量
が多いほど、その受光ユニットU1又はU2からの出力
信号Si1又はSi2を小さくするような重み付けを行
う重み付け回路を構成する。
【0022】加算回路14は、各乗算回路13a及び1
3bからの重み付け信号S1及びS2を足し合わせ、出
力信号Sとして後段の復調回路15に供給するものであ
る。復調回路15は、加算回路14からの出力信号Sを
復調して該出力信号Sに重畳されている雑音成分を除去
して真の出力信号Siとして出力するものである。
【0023】次に、本実施例に係る受光装置Aの出力信
号Siと、従来例に係る受光装置B(図4参照)の出力
信号のS/Nの違いを図3に基いて説明する。ここで、
図3Aは本実施例に係る受光部1を示し、図3Bは従来
例に係る受光部24を示す。
【0024】今、図3Aに示すように、受光部1の中央
部分に信号光が当り、右側の受光ユニットU2のみに外
乱光(斜線で示す)が当たっている場合を想定する。こ
のとき、左側の受光ユニットU1に信号光電流=1、外
乱光電流=0が流れ、右側の受光ユニットU2に信号光
電流=1、外乱光電流=100が流れているとすると、
本実施例のS/Nは、以下の数2で表される。
【数2】
【0025】一方、従来例においては、同様の条件、即
ち、図3Bにおいて、受光部24の中央部分に信号光が
当り、受光部24の右側のみに外乱光(斜線で示す)が
当たっている場合、そのS/Nは以下の数3で表され
る。
【数3】
【0026】上記数2及び数3から、本実施例に係る受
光装置Aにおいては、従来例に係る受光装置Bに比べて
約5倍程度、出力信号のS/Nを向上させることができ
る。
【0027】上述のように、本例によれば、受光部1を
構成する複数の受光ユニットU1及びU2からの出力信
号Si1及びSi2から、各受光ユニットU1及びU2
に当たっている外乱光量を検知し、重み付けを行って、
該外乱光量の多い受光ユニットU1又はU2からの出力
信号Si1又はSi2を小さくするようにし、更に各受
光ユニットU1及びU2からの重み付けされた出力信号
S1及びS2を足し合わせて受光装置Aの出力信号Sと
したので、外乱光が存在する場合において、その外乱光
の影響が少ない出力信号Sを得ることができる。
【0028】また、各受光ユニットU1及びU2からの
重み付けされた出力信号S1及びS2を足し合わせて、
受光装置Aからの出力信号Sとしたので、上記のよう
に、外乱光量の多い受光ユニットU1又はU2からの出
力信号Si1又はSi2の信号レベルが小さくなったと
しても、その影響は少なく、全体的にみれば、足し合わ
された出力信号Sは、外乱光の影響が少ない信号成分と
なっているため、S/Nの高いものとなる。このことか
ら、信号到達距離が長くなり、赤外線受光感度の向上を
実現させることができる。
【0029】尚、上記実施例では、各受光ユニットU1
及びU2の形状を正方形状としたが、その他、正方形以
外でもよく、その形状は任意であり、しかも各受光ユニ
ットU1及びU2の面積は等しくなくてもよい。また、
受光部1の分割数、即ち受光ユニットUの個数は幾つで
もよい。
【0030】また、各受光ユニットU1及びU2からの
出力信号Si1及びSi2の重み付け関数X(in
は、外乱光の当たっている受光ユニットU1又はU2か
らの出力信号Si1又はSi2を小さくするものであれ
ば、いかなる関数でもよく、各受光ユニットU1及びU
2によって、異なる関数を用いてもよい。
【0031】
【発明の効果】本発明に係る受光装置によれば、外乱光
による影響を少なくすることができ、出力信号のS/N
を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】Aは、本実施例に係る受光装置を示す概略構成
図。Bは、本実施例に係る受光部を示す概略構成図。
【図2】本実施例に係る信号処理回路を示すブロック線
図。
【図3】本実施例に係る受光装置の出力信号と従来例に
係る受光装置の出力信号のS/Nの違いを示す説明にお
いて、その一条件を示す説明図。
【図4】Aは、従来例に係る受光装置を示す概略構成
図。Bは、従来例に係る受光部を示す概略構成図。
【符号の説明】
A 受光装置 U1,U2 受光ユニット 1 受光部 2 リモートセンサ 3 パッケージ 4 レンズ 11a,11b 分離回路 12a,12b 演算回路 13a,13b 乗算回路 14 加算回路 15 復調回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の受光面積を有する受光部上にレン
    ズが形成され、上記受光部の後段に信号処理回路を有す
    る受光装置において、 上記受光部が、受光ユニットにて2個以上に分割されて
    構成されると共に、上記信号処理回路に、少なくとも各
    受光ユニットに当たる外乱光量を検知し、該外乱光量が
    多い受光ユニットほど出力信号を小さくするような重み
    付けを行い、各受光ユニットからの信号出力を足し合わ
    せる手段を有することを特徴とする受光装置。
JP4008621A 1992-01-21 1992-01-21 受光装置 Pending JPH05199178A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4008621A JPH05199178A (ja) 1992-01-21 1992-01-21 受光装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP4008621A JPH05199178A (ja) 1992-01-21 1992-01-21 受光装置

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JPH05199178A true JPH05199178A (ja) 1993-08-06

Family

ID=11698017

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JP4008621A Pending JPH05199178A (ja) 1992-01-21 1992-01-21 受光装置

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JP (1) JPH05199178A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7633075B2 (en) 2007-09-28 2009-12-15 Casio Computer Co., Ltd. Through hole formation state detecting device and electronic timepiece using the detecting device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7633075B2 (en) 2007-09-28 2009-12-15 Casio Computer Co., Ltd. Through hole formation state detecting device and electronic timepiece using the detecting device

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