JPS61269384A

JPS61269384A - 光位置検出素子

Info

Publication number: JPS61269384A
Application number: JP60110108A
Authority: JP
Inventors: Mitsugi Yamanaka; 貢山中; Kazuhiko Shinohara; 和彦篠原; Mikiya Shinohara; 幹弥篠原
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1985-05-24
Filing date: 1985-05-24
Publication date: 1986-11-28

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、ａａＤ（電荷結合素子）やＭＯ８型撮像素
子の様に、電気的に走査して照射光の位置を検出するの
ではなく、画像の走査を行なわず、しかも１個の検出器
で照射光位置を検出できる光位置検出素子に関するもの
である。

（従来の技術）従来の光位置検出素子としては、電子通信学会技術研究
報告第８４巻１５４号（１９８４）９５〜１０２頁に記
載されたものが知られており、具体、的には第６図（ａ
）　、　（ｂ）に示すようなものがある。この従来の光
位置検出素子は、図示するように基板１上に順次裏面電
極２、半導体膜８（ｎ型、１型（真性）、ｐ型半導体膜
８，４．５の積層膜より成る）、分割抵抗膜６を形成し
、ざらにＸ、Ｙ両方向の二対の対向電極７を形成するこ
とにより構成される。

この光位置検出素子の動作原理は、光が入射すると半導
体膜８中に電子−正孔対が形成され、電子はｎ型半導体
膜８へ、正孔はｐ型半導体膜５ヘトリフトし、光電流が
対向電極７まで分割抵抗膜６を流れ、対向電極から光位
置信号電流として取り出される。すなわち第７図に示す
ような一方向のみ（例えばＸ方向）の対向電極７を有す
る光位置検出素子において、光照射位置（Ｘ点）と光位
置信号電流（工□、Ｉ、）の間には次の関係がある。

入射光９により生成された光電施工。、対向電極７．７
から取り出される電流を各々工１１　工２として、Ｘ点
と各対向電極間の分割抵抗膜６の抵抗値を各々Ｒ□、Ｒ
８、対向電極間の分割抵抗膜の抵抗値をＲとすると、工、＝□。ｈ＝１゜旦ＲＸ、　＝　Ｘ。Ｖ　＝　１゜ｌムＲである。ここで分割抵抗膜が均一であれば、長さと抵抗
値が比例することから対向電極間およびＸ点と対向電極
間の距離をり、Ｘ□、Ｘ、とすると、Ｘ　　　　Ｌ−Ｘ工□＝工。　　＝工。−一よＬ　　　　　　　　Ｌ工８＝工。ｂ＝１゜ろＬ　　　　　　　　Ｌと表わされる。このことがら工、と工、の和と差をとり
、この比を光位置信号（Ａ）とすればＬ　−２Ｘ１２Ｘ
。

＝　１−□ Ｉ、　　　　　　Ｌが得られる。従って光強度およびその変化に関係・なく
光位置電流の演算処理により光位置が検出できる。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、第６図に示す様な従来の光位置検出素子
にあっては、Ｘ、Ｙ方向の二対の対向電極があるため、
一方向（例えばＸ方向）の電極に他方向（Ｙ方向）の電
極が影響し、第８図に示すように、中央部はど実際の光
照射位置よりも外側（周辺）の位置として検出するよう
な周辺部で狭く、中央部で広い非直線的な光位置検出特
性を示すという問題点があった。

（問題点を解決するための手段）この発明は、絶縁性基板と、この基板上に順次形成され
た裏面電極、半導体膜、分割抵抗膜および対向電極とか
ら成る光位置検出素子において、前記分割抵抗膜と対向
電極との間に薄膜トランジスタを介在させることにより
、各対向電極間の影響をなくシ、上記問題点を解決した
ものである。

次に図面により、この発明を説明する。

第１図は、この発明の一例の光位置検出素子を・示す図
で、１は基板、２は裏面電極、８はｎ型半導体膜、４は
１型半導体膜、５はｐ型半導体膜、６は分割抵抗膜、７
は対向電極、１０は絶縁膜、１１は薄膜トランジスタ用
のゲート電極であり、ゲート電極、絶縁膜およびソース
電極、ドレイン電極となる対向電極、分割抵抗膜から薄
膜トランジスタは形成される。このようにこの発明の光
位置検出装置は、分割抵抗膜と対向電極の間に薄膜トラ
ンジスタを介在させたもので、これによりＸＹ方向の各
対向電極の相互の影響を除失することができる。

次に、この発明で使用される基板１は表面が平坦で絶縁
性の材料から形成されるもので、例えばガラス基板があ
る。

裏面電極２は、面抵抗がＮ　”／ＣＩ以下となる導電性
材料、例えばモリブテン（Ｍｏ）、アルミニウム（五ｌ
）、クロム（Ｏｒ）、タンタル（Ｔａ）等の金属膜で形
成することができる。

分割抵抗膜６は、面抵抗が数にΩ／口程度で可視域の光
透過率が８０チ以上である材料で形成され１、かかる膜
としては酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜の他、ＳｎＯ
，膜、白金膜、金（Ａｕ）膜等がある。

対向電極７は、面抵抗が数９７口以下となる導電材料か
ら形成され、例えばｌ金属膜が用いられる。

また薄膜トランジスタのゲート電極１１は、Ｍ。

金属膜等から形成され、絶縁膜１０は、Ｓｉ、Ｎ、膜を
はじめＳｉｎ、膜等の十分な絶縁性を有する材料から形
成すればよい。

（実施例）この発明を次の実施例により説明する。

実施例１次の作成法に従って、第１図に示す光検出素子をつくっ
た。

ガラス基板１の表面に、図示するように裏面電極２とゲ
ート電極１１となるＭＯ金属膜をスパッタ法により１０
００人の膜厚で形成し、フォトリングラフィ技術により
所定の形状に加工した。次にプラズマＯＶＤ法により絶
縁膜１０となるＳｉ、Ｎ４膜を８，０００人の膜厚で形
成して所定の形状に７オトリソゲラフイー技術により加
工した。以下同様にしてプラズマＯＶＤ法によりｎ型ア
モルファスシリ：ｒン（ａ−３ｉ）、ｉ型ａ　−Ｓｉ、
ｐ型ａ−８ｉより成る膜３，４．５を各々５００人、５
，０００人、１００人の膜厚で形成し、所定の形状に加
工した。

さらに分割抵抗膜６として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ
）膜を、電子ビーム加熱蒸着法により１００人の膜厚で
形成し所定の形状に加工した。最後に対向電極７として
ｌ金属膜を１０００人の膜厚で形成し、所定の形状に加
工し、光位置検出素子を形成した。

この素子を用いて光位置を検出する場合、例えばＸ方向
の光位置を検出するには、ｘＹ方向にある４個の薄膜ト
ランジスタのうち、Ｘ方向の２個の薄膜トランジスタの
ゲート電極にＩＯＶ印加することによりＸ方向の対向電
極と分割抵抗膜の間のみ導通が生じ、Ｙ方向の対向電極
の影響を受けずにＸ方向の光位置信号電流が取り出され
る。これは形成した薄膜トランジスタの特性が第２図の
ようになっているためである。

Ｘ方向、Ｙ方向の光位置を検出する場合には、第３図（
ａ）　、　（ｂ）に示すようにＸ方向、Ｙ方向の薄膜ト
ランジスタのゲート電極に交互にＩＯＶ印加し、それに
同期して各方向の光位置信号電流を取り出す。

この様にして測定することにより得られる本実施例の光
位置検出特性は第４図に示すようになり、中央部と周辺
部との検出位置が改善され、直線性の良い光位置検出特
性を示す。

実施例２第５図に示す光位置検出素子を実施例１と同様の方法で
作成した。但し、図示するように絶縁膜ｌＯを分割抵抗
膜の上に形成し、ゲート電極１１の位置を図示するよう
に変え、絶縁膜を表面保護として機能させた。図示する
番号は第１図と同じものを示すものである。このように
して得られた素子の特性は実施例１の素子の特性と同様
であった。

（発明の効果）以上説明してきたように、この発明によれば光位置検出
素子の構成において、分割抵抗膜と、対・内電極の間に
薄膜トランジスタを介在させる構造としたため、ＸＹの
二次元方向の各対向電極の相互の影響を除去することが
でき直線性に優れた光位置の検出ができるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一例の光位置検出装置の断面図、第２図は実施例１で形成した薄膜トランジスタの動作特
性を示す曲線図、第８図ａ、ｂは夫々Ｘ方向、Ｙ方向のゲート印加電圧の
波形図、第４図は実施例１の光位置検出素子の光位置検出特性図
、第５図はこの発明の他の例の光位置検出素子の断面図、第６図ａは従来の光位置検出素子の断面図、第６図すは
第６図ａの光位置検出素子の斜視図、第７図は一方向の
みの対向電極を有する光位置検出素子の光照射位置と光
位置信号電流の関係を示す説明図、第８図は従来の光位置検出素子の光位置検出特性図であ
る。１・・・基板　　　　　　２・・・裏面電極８・・・ｎ
型半導体膜　　４−・・ｉ型半導体膜５・−ｐ型半導体
膜　　６・・・分割抵抗膜７・・・対向電極　　　　９
・・・光ｌＯ・・・絶縁膜　　　　１１・・・ゲート電極特許出
願人　日産自動車株式会社第２図ｈ′−ト電圧　（Ｖ）第３図（ａ）（ｂ）第４図第５図第６図（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】１、絶縁性基板と、この基板上に順次形成された裏面電
極、半導体膜、分割抵抗膜および対向電極とから成る光
位置検出素子において、前記分割抵抗膜と前記対向電極との間に薄膜トランジス
タを介在させたことを特徴とする光位置検出素子。