JPS61129509A - 半導体光位置検出器 - Google Patents
半導体光位置検出器Info
- Publication number
- JPS61129509A JPS61129509A JP25246084A JP25246084A JPS61129509A JP S61129509 A JPS61129509 A JP S61129509A JP 25246084 A JP25246084 A JP 25246084A JP 25246084 A JP25246084 A JP 25246084A JP S61129509 A JPS61129509 A JP S61129509A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transparent conductive
- conductive film
- semiconductor optical
- position detector
- optical position
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/002—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
不発明は、シリコンフォトダイオードを応用して、入射
した光ビームの位置を検出する半導体光位置検出器に関
し、特に該位置をデジタル的に検出するための半導体光
位置検出器に関する。
した光ビームの位置を検出する半導体光位置検出器に関
し、特に該位置をデジタル的に検出するための半導体光
位置検出器に関する。
（従来の技術）
最近、画像の走査を行わないで光学的に被測定物体の位
置を検出する半導体光位置検出器が実用化されており、
この半導体光位置検出器としては単結晶シリコ／を用い
たもの、アモルファスシリコンを用いたものがある。
置を検出する半導体光位置検出器が実用化されており、
この半導体光位置検出器としては単結晶シリコ／を用い
たもの、アモルファスシリコンを用いたものがある。
第４図はアモルファスシリコ／を用いた１次元半導体光
位置検出器の従来例を示している。この１次元半導体光
位置検出器は、ｐ型アモルファスシリコン層にｌ型アモ
ルファスシリコン層および口型アモルファスシリコン層
を順次接合した半導体層２０の両面に１それぞれ透明導
電膜２１および２２を接合し、透明導電膜２１に信号取
り出し用の電極ＡおよびＢを設けるようにして構成され
ている（特願昭５７年第１６１４７０号）。
位置検出器の従来例を示している。この１次元半導体光
位置検出器は、ｐ型アモルファスシリコン層にｌ型アモ
ルファスシリコン層および口型アモルファスシリコン層
を順次接合した半導体層２０の両面に１それぞれ透明導
電膜２１および２２を接合し、透明導電膜２１に信号取
り出し用の電極ＡおよびＢを設けるようにして構成され
ている（特願昭５７年第１６１４７０号）。
この種の半導直光位置検出器は、光ビームの入射位置を
電極Ａ、Ｈに生じる電流！、、 Ｉ、に基づいて求める
。すなわち、第４図に示すように電極Ａ。
電極Ａ、Ｈに生じる電流！、、 Ｉ、に基づいて求める
。すなわち、第４図に示すように電極Ａ。
Ｂの距離り、抵抗なＲＬとし、電極Ａから光の入射位置
までの距離をＸｌその部分の抵抗なＲｘとする。
までの距離をＸｌその部分の抵抗なＲｘとする。
光の入射位置で発生した光生成電流■。は、それぞれの
電極までの抵抗値に逆比例するように分割され、取り出
される電１５１Ｅ ＩＡＩ ＩＩはそれぞれつぎのよう
に求められる。
電極までの抵抗値に逆比例するように分割され、取り出
される電１５１Ｅ ＩＡＩ ＩＩはそれぞれつぎのよう
に求められる。
抵抗層は均一であり、長さと抵抗値が比例するとすれば
、（１）式は、 で表わされる。Ｉ、、 １．の比を求め、これを位置信
１ 号Ｐとすれば、 となる。
、（１）式は、 で表わされる。Ｉ、、 １．の比を求め、これを位置信
１ 号Ｐとすれば、 となる。
なお、上記では１次元の半導体光位置検出器について説
明したが、２次元の半導体光位置検出器としては、第５
図（＆）に示すように上部透明導電膜に２対の対向した
電極４１ａ、４１ｂおよび４２ａ。
明したが、２次元の半導体光位置検出器としては、第５
図（＆）に示すように上部透明導電膜に２対の対向した
電極４１ａ、４１ｂおよび４２ａ。
４２ｂを対向方向を直交した態様で設けたものがあり、
ま九第５図Φ）に示すように上部の透明導電膜と、下部
の透明導電膜とに１対ずつ対向した電極４３ａ、４３ｂ
および４４ａ、４４ｂを対向方向を直交した態様で設け
たものがあり、両者ともに光ビーム入射位置を上記と同
様にしてｘｙ方向別に求めるようにしている。
ま九第５図Φ）に示すように上部の透明導電膜と、下部
の透明導電膜とに１対ずつ対向した電極４３ａ、４３ｂ
および４４ａ、４４ｂを対向方向を直交した態様で設け
たものがあり、両者ともに光ビーム入射位置を上記と同
様にしてｘｙ方向別に求めるようにしている。
上記従来の半導体光位置検出器は、走査の必要がないた
め応°答速度が速く、しかも連続し九位置検出を行なう
ことができるが、抵抗層が均一でない場合あるいは自然
光等の雑音によってその検出精度が低下するという問題
がある。
め応°答速度が速く、しかも連続し九位置検出を行なう
ことができるが、抵抗層が均一でない場合あるいは自然
光等の雑音によってその検出精度が低下するという問題
がある。
特に、アモルファスシリコンを用いた半導体光位置検出
器は、巣結晶シリコ／を用いた半導体光位置検出器と比
較して、有効受光面を大きくとれる（アモルファスシリ
コンを用いた検出器の受光面は縦横１１０ｍＸ１０程度
、単結晶シリコンを用いた検出器の受光面は縦横１ ｃ
ｍ Ｘ １ ｔｘ程度である）が、−万では大面積の透
明導電膜を均一に形成しなくてはならないという製造上
の難しさがありた。
器は、巣結晶シリコ／を用いた半導体光位置検出器と比
較して、有効受光面を大きくとれる（アモルファスシリ
コンを用いた検出器の受光面は縦横１１０ｍＸ１０程度
、単結晶シリコンを用いた検出器の受光面は縦横１ ｃ
ｍ Ｘ １ ｔｘ程度である）が、−万では大面積の透
明導電膜を均一に形成しなくてはならないという製造上
の難しさがありた。
本発明はアモルファスシリコンを用いた半導体光位置検
出器における透明導電膜の均一性の問題および自然光等
の雑音の問題を解決することができる半導体光位置検出
器を提供することを目的とする。
出器における透明導電膜の均一性の問題および自然光等
の雑音の問題を解決することができる半導体光位置検出
器を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
かかる従来の問題点を解決するために、不発明では、ｐ
型アモルファスシリコン層に１型アモルファＸ ７１７
３７層およびａ型アモルファスシリコン層を順次接合し
た半導体層の両面にそれぞれ透明導電膜を接合し【なる
半導体光位置検出器において、−万の透明導電膜を１方
向に？Ｅｊう態様で複数に分割してかつ各分割片を互い
に絶縁し、他方の透明導電膜をｙ方向に清う態様で複数
に分割してかつ各分割片を互いに絶縁し、Ｘ方向および
ｙ方向の各分割片毎に信号取出用の電極を設けて構成さ
れる。
型アモルファスシリコン層に１型アモルファＸ ７１７
３７層およびａ型アモルファスシリコン層を順次接合し
た半導体層の両面にそれぞれ透明導電膜を接合し【なる
半導体光位置検出器において、−万の透明導電膜を１方
向に？Ｅｊう態様で複数に分割してかつ各分割片を互い
に絶縁し、他方の透明導電膜をｙ方向に清う態様で複数
に分割してかつ各分割片を互いに絶縁し、Ｘ方向および
ｙ方向の各分割片毎に信号取出用の電極を設けて構成さ
れる。
（作用）
上記構成の不発明に係る半導体光位置検出器は光ビーム
の入射位置を、光ビームが入射したＸ方向の分割片位置
およびｙ方向の分割片位置にもとづい℃、デノタル的に
示す。
の入射位置を、光ビームが入射したＸ方向の分割片位置
およびｙ方向の分割片位置にもとづい℃、デノタル的に
示す。
（実施例）
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明
する。
する。
第１図は不発明に係る半導体光位置検出器の一実施例を
示す平面図でおり、第２図は第１図に示した実施ＮＫ係
る半導体光位置検出器の構成を示す斜視図である。
示す平面図でおり、第２図は第１図に示した実施ＮＫ係
る半導体光位置検出器の構成を示す斜視図である。
この実施列では、絶縁基板１と、Ｘ方向に漬って分割し
た各分割片２１〜２ｊを互いに絶縁した態様で、絶縁基
板ｌに蒸着された透明導電膜２と、この透明導電膜２の
各分割片２ａ〜２ｊの一端部に接合して設けられた各導
体電極３ａ〜３ｊと、各分割片２＆〜２ＪＣ）ａ端部に
接合して設けられた各導体電極４ａ〜４ｊと、透明導電
膜２における各導体電極を設けた部分以外に蒸着形成さ
れた半導体層５と、ｙ方向に沿って分割した各分割片６
１〜６ｊを互いに絶縁した態様で、前記半導体層５の上
から蒸着された透明導電膜６と、この透明導電膜６の各
分割片６ａ〜６ｊの一端部に接合して設けられた各電極
７１〜７ｊと、各分割片６ａ〜６ｊの他端部に接合して
設けられた各電極８ａ〜８ｊとを具えて構成される。
た各分割片２１〜２ｊを互いに絶縁した態様で、絶縁基
板ｌに蒸着された透明導電膜２と、この透明導電膜２の
各分割片２ａ〜２ｊの一端部に接合して設けられた各導
体電極３ａ〜３ｊと、各分割片２＆〜２ＪＣ）ａ端部に
接合して設けられた各導体電極４ａ〜４ｊと、透明導電
膜２における各導体電極を設けた部分以外に蒸着形成さ
れた半導体層５と、ｙ方向に沿って分割した各分割片６
１〜６ｊを互いに絶縁した態様で、前記半導体層５の上
から蒸着された透明導電膜６と、この透明導電膜６の各
分割片６ａ〜６ｊの一端部に接合して設けられた各電極
７１〜７ｊと、各分割片６ａ〜６ｊの他端部に接合して
設けられた各電極８ａ〜８ｊとを具えて構成される。
この実施例に係る半導体光位置検出器は、第４図に示し
た１次元半導体光位置検出器と同様にして、本出願人等
が先に提案した特願昭５７年第１６１４７０号に係る半
導体光位置検出器を応用したものである。したがって、
上記半導体層５はｐ型アモルファスシリコン層、ｔｍア
モルファスシリコン層、ｎ型アモルファスシリコン層を
順次蒸着して形成される。
た１次元半導体光位置検出器と同様にして、本出願人等
が先に提案した特願昭５７年第１６１４７０号に係る半
導体光位置検出器を応用したものである。したがって、
上記半導体層５はｐ型アモルファスシリコン層、ｔｍア
モルファスシリコン層、ｎ型アモルファスシリコン層を
順次蒸着して形成される。
さて、この検出器に前記光ビームが入射すると、光ビー
ムは透明導電膜６、半導体層５、透明導電膜２を透過す
る。このとき、光ビームが透過した透明導電膜６に係る
いずれかの分割片および透明導電膜２に係るいずれかの
分割片において光生成電流を生じ、他の分割片において
光生成電流を生じない。そこで、第３図に示すような回
路により【、光生成電流を生じた分割片を検出し、いず
れの分割片に光ビームが入射したかによって咳入射位置
を求める。すなわち、透明導電膜２Ｖｃ係る光生成電流
を生じた分割片を検出し、この分割片の位置を示すこと
によりて、Ｘ方向における蚊入射位置を分割片幅を最小
単位とするデジタルで表わし、また透明導電膜６１１Ｃ
係る光生成電流を生じた分割片を検出し、この分割片の
位置を示すことに二って、ｙ方向における該入射位置を
分割片幅を最小単位とするデジタルで表わす。
ムは透明導電膜６、半導体層５、透明導電膜２を透過す
る。このとき、光ビームが透過した透明導電膜６に係る
いずれかの分割片および透明導電膜２に係るいずれかの
分割片において光生成電流を生じ、他の分割片において
光生成電流を生じない。そこで、第３図に示すような回
路により【、光生成電流を生じた分割片を検出し、いず
れの分割片に光ビームが入射したかによって咳入射位置
を求める。すなわち、透明導電膜２Ｖｃ係る光生成電流
を生じた分割片を検出し、この分割片の位置を示すこと
によりて、Ｘ方向における蚊入射位置を分割片幅を最小
単位とするデジタルで表わし、また透明導電膜６１１Ｃ
係る光生成電流を生じた分割片を検出し、この分割片の
位置を示すことに二って、ｙ方向における該入射位置を
分割片幅を最小単位とするデジタルで表わす。
上記回路における各入力回路１’ｌａ〜１１ｊＫは、透
明導電膜２に係る各分割片２１〜２１の各電極３ａ〜３
ｊと４１〜４１から導出された図示しない各２インが各
分割片別に接続されている。
明導電膜２に係る各分割片２１〜２１の各電極３ａ〜３
ｊと４１〜４１から導出された図示しない各２インが各
分割片別に接続されている。
また各入力回路１２＆〜１２ｊには、透明導電膜６に係
る各分割片６ａ−６１の各電極７１〜７ｊと８ａ〜８ｊ
から導出された図示しない各ラインが各分割片別に接続
されている。
る各分割片６ａ−６１の各電極７１〜７ｊと８ａ〜８ｊ
から導出された図示しない各ラインが各分割片別に接続
されている。
ここで、例えば第１図に示すように光ビームが点Ｐの位
置に入射すると、この光ビームは透明導電膜６０分割片
６・、半導体層５、透明導電膜２の分割片２ｆを透過す
る。このとき、分割片２ｆに生じた光生成電流は電極３
ｆおよび４ｆから取り出されて、入力回路１１ｆに伝送
され、また分割片６ｅに生じた光生成電流は電極７・お
よび８ｅから取り出されて、入力回路１２・に伝送され
る。前記入力回路１１ｆは各電極３ｆ、４ｆの各電流を
入力すると、これら２つの電流を加算して分割片２ｆの
光生成電流を求め、さらにこの電流に対応する電圧信号
を形成して、これを比較回路１３ｆに伝送する。−万、
前記入力回路１２・は各電極７ｅ、８ｅＯ各電流を入力
すると、これら２つの電流を加算して分割片６ｅの光生
成電流を求め、さらにこの電流に対応する電圧信号を形
成して、これを比較回路１４・に伝送する。前記比較回
路１３ｆは入力回路１１ｆからの信号な入力すると、こ
の信号電圧と予め設定され九所定のしきい電圧とを比較
し、信号電圧がしきい電圧よりも大きければこれを示す
信号を中央処理装置１５に伝送する。また、前記比較回
路１４・は入力回路１２＃１からの信号を入力すると、
この信号電圧と前記しきい電圧とを比較し、信号電圧が
しきい電圧よりも大きければこれを示す信号を中央処理
装置１５に伝送する。中央処理装置１５は比較回路１３
ｆ、１４・からの信号を入力すると、比較回路１３ｆの
信号にもとづいてＸ方向における光ビームの入射位置Ｐ
が分割片２ｆ上［６ると判定し、また比較回路１４・Ｏ
信号にもとづいてｙ方向における該入射位置Ｐが分割片
６＠上にあると判定し、さらにこれらの判定により分割
片幅を最小単位として該入射位置Ｐを示すデジタル座標
信号（ｘ、ｙ）を形成し、これを出力する。
置に入射すると、この光ビームは透明導電膜６０分割片
６・、半導体層５、透明導電膜２の分割片２ｆを透過す
る。このとき、分割片２ｆに生じた光生成電流は電極３
ｆおよび４ｆから取り出されて、入力回路１１ｆに伝送
され、また分割片６ｅに生じた光生成電流は電極７・お
よび８ｅから取り出されて、入力回路１２・に伝送され
る。前記入力回路１１ｆは各電極３ｆ、４ｆの各電流を
入力すると、これら２つの電流を加算して分割片２ｆの
光生成電流を求め、さらにこの電流に対応する電圧信号
を形成して、これを比較回路１３ｆに伝送する。−万、
前記入力回路１２・は各電極７ｅ、８ｅＯ各電流を入力
すると、これら２つの電流を加算して分割片６ｅの光生
成電流を求め、さらにこの電流に対応する電圧信号を形
成して、これを比較回路１４・に伝送する。前記比較回
路１３ｆは入力回路１１ｆからの信号な入力すると、こ
の信号電圧と予め設定され九所定のしきい電圧とを比較
し、信号電圧がしきい電圧よりも大きければこれを示す
信号を中央処理装置１５に伝送する。また、前記比較回
路１４・は入力回路１２＃１からの信号を入力すると、
この信号電圧と前記しきい電圧とを比較し、信号電圧が
しきい電圧よりも大きければこれを示す信号を中央処理
装置１５に伝送する。中央処理装置１５は比較回路１３
ｆ、１４・からの信号を入力すると、比較回路１３ｆの
信号にもとづいてＸ方向における光ビームの入射位置Ｐ
が分割片２ｆ上［６ると判定し、また比較回路１４・Ｏ
信号にもとづいてｙ方向における該入射位置Ｐが分割片
６＠上にあると判定し、さらにこれらの判定により分割
片幅を最小単位として該入射位置Ｐを示すデジタル座標
信号（ｘ、ｙ）を形成し、これを出力する。
このようにして、被測定物体の位置に対応した光−−ム
の入射位置をデジタル信号で表わすことができる。
の入射位置をデジタル信号で表わすことができる。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明に係る半導体光位置検出器
は半導体層の上下面に接合された２つの透明導電膜をそ
れぞれＸ方向およびｙ方向に複数分割しているので、い
ずれの分割片に光生成電流を生じたかＫよって、光ビー
ムの入射位置をデジタル的に示すことができる。このた
めに、透明導電膜の均一性が位置検出精度に影響せず、
検出器の製造が容易となる。また、背景光等の雑音があ
うても、これＫよる光ビーム入射位置の検出誤差を生じ
ることがない。
は半導体層の上下面に接合された２つの透明導電膜をそ
れぞれＸ方向およびｙ方向に複数分割しているので、い
ずれの分割片に光生成電流を生じたかＫよって、光ビー
ムの入射位置をデジタル的に示すことができる。このた
めに、透明導電膜の均一性が位置検出精度に影響せず、
検出器の製造が容易となる。また、背景光等の雑音があ
うても、これＫよる光ビーム入射位置の検出誤差を生じ
ることがない。
第１図は本発明に係る半導体光位置検出器の一実施例を
示す平面図、第２図は第１図に示した実施例に係る半導
体光位置検出器の構成を示す斜視図、ｗｃ３図は第１図
に示した実施例に係る半導体光位置検出器における光ビ
ームが入射した分割片を求めるための回路を示すブロッ
ク図、第４図は一般的な１次元半導体光位置検出器を示
す断面図、ＩＩ５図は従来の２次元半導体光位置検出器
を示す斜視図である。 １・・・絶縁基板、２・・・透明導電膜、３．４・・・
導体電極、５・・・半導体層、６・・・透明導電膜、７
，８・・・導体電極、１１ 、１２−・・入力回路、１
３．１４・・・比較回路、１５・・・中央処理装置。 第２図 第３図
示す平面図、第２図は第１図に示した実施例に係る半導
体光位置検出器の構成を示す斜視図、ｗｃ３図は第１図
に示した実施例に係る半導体光位置検出器における光ビ
ームが入射した分割片を求めるための回路を示すブロッ
ク図、第４図は一般的な１次元半導体光位置検出器を示
す断面図、ＩＩ５図は従来の２次元半導体光位置検出器
を示す斜視図である。 １・・・絶縁基板、２・・・透明導電膜、３．４・・・
導体電極、５・・・半導体層、６・・・透明導電膜、７
，８・・・導体電極、１１ 、１２−・・入力回路、１
３．１４・・・比較回路、１５・・・中央処理装置。 第２図 第３図
Claims (1)
- ｐ型アモルファスシリコン層にｉ型アモルファスシリ
コン層およびｎ型アモルファスシリコン層を順次接合し
た半導体層の両面にそれぞれ第１と第２の透明導電膜を
接合してなる半導体光位置検出器において、第１の透明
導電膜をｘ方向に沿う態様で複数に分割してかつ各分割
片を互いに絶縁し、第２の透明導電膜を上記ｘ方向に直
交するｙ方向に沿う態様で複数に分割してかつ各分割片
を互いに絶縁し、ｘ方向およびｙ方向に沿う上記各分割
片毎に信号取出用の電極を設けたことを特徴とする半導
体光位置検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25246084A JPS61129509A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 半導体光位置検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25246084A JPS61129509A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 半導体光位置検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61129509A true JPS61129509A (ja) | 1986-06-17 |
Family
ID=17237686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25246084A Pending JPS61129509A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 半導体光位置検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61129509A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0290005A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-03-29 | Komatsu Denshi Kinzoku Kk | 二次元位置センサ |
| JP2010022808A (ja) * | 2008-07-15 | 2010-02-04 | Chishuku Haku | ホイッスル付きバックル |
-
1984
- 1984-11-29 JP JP25246084A patent/JPS61129509A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0290005A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-03-29 | Komatsu Denshi Kinzoku Kk | 二次元位置センサ |
| JP2010022808A (ja) * | 2008-07-15 | 2010-02-04 | Chishuku Haku | ホイッスル付きバックル |
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