JPS6263823A - 光センサ - Google Patents

光センサ

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JPS6263823A
JPS6263823A JP60203868A JP20386885A JPS6263823A JP S6263823 A JPS6263823 A JP S6263823A JP 60203868 A JP60203868 A JP 60203868A JP 20386885 A JP20386885 A JP 20386885A JP S6263823 A JPS6263823 A JP S6263823A
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photosensitive part
optical sensor
electrode
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photosensitive
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Tatsuo Sora
曽良　達生
Hideatsu Maeda
前田　秀篤
Tsukasa Sakai
坂井　士
Keishiro Tsuda
津田　圭四郎
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    • H03F3/04—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only
    • H03F3/08—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light
    • H03F3/082—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light with FET's
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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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】 （ａ）　　発明の技術分野 本発明は光を検知して、光信号を電気信号に変換する光
センサに関するものである。
ｆｂ）　　従来技術と問題点 これまで用いられてきている光センサをそれらが利用し
ている光電変換原理に基づいて大別すると （イ）光電子放出効果によるもの。
（ロ）光導電効果によるもの。
（ハ）光起電力効果によるもの。
に分けることができる。
（イ）のタイプのデバイスとしては光電管、光電子増倍
管があり、（ロ）のタイプのデバイスにはＣ４５，Ｓ。
ＰｂＳ　を変換材料とする光導電セルがある。さらに（
ハ）のタイプのデバイスにはフォトダイオ−１−。
フォトトランジスタなどがある。
長を１まじめ多くの長所をもっているが、その光検知感
度の波長依存性が人間の視感度の波長依存性と異なるも
のが多い。
このため、使用目的によっては視感度と同様な波長特性
を得るためにフィルター等を合わせて使用しなければな
らなかった。
一方、視物質の一種と考えられる好塩菌のバクテリオロ
ドプシンを含む細胞膜（紫膜）を材料として、その光電
変換特性を調べる報告は、たとえば参考文献　Ｂ＋　ｏ
ｃｈｅｍ　二Ｂｉｏｐｈ＃＝ｓ　ＬＲｃｓ二Ｃｏｍｍｕ
ｎ。
８５、　（１９７８）、　Ｋ、　Ｎａｇｙ、　ｐｐ、　
３８３−３９０．やＢｉｏｐｈｙｓ、　Ｊ、、　４３．
　（１９８３）＋　Ｇ−Ｖａ’ｒｏ’　ｅｔ　ａｌ、。
ｐｐ、　４７−５１　にみられるように、電気信号の検
出・増幅用にエレクトロメータ等の特別な計測器を合わ
せ用いるもので、デバイスとして光センサと呼べるもの
ではなかった。
（Ｃ）　　発明の目的 本発明は１人間の視感度と同様な波長特性をもち、かつ
電気信号を得るためにエレクトロメータ。
ｐＨメータ等の特別な計測器を必要としない光センサデ
バイスを得ることを目的としている。
（ｄ）　　発明の構成 本発明を図面に基づいて説明すると、第１図においてガ
ラス基板１上１こ真空蒸着された透明電極ア ２上に好塩菌より単離されたバクテリオロドプシンを含
む細胞膜（紫膜）の薄膜３が電着されており、さらにそ
の七に第２の電極４が真空蒸着され感光部を形成する。
電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）５のソース６、ゲー
ト７はそれぞれ感光部の透明電極２及び第２の電極４に
導電回路１１を介して接続され、ドレイン８は直流電源
９．抵抗１゜を介しソース６と導電回路１１で接続され
感光部で抵抗１０の両端電圧の変化として記録器１２に
記録される。
ｆｅ）　　実施例 好塩菌よりバクテリオロドプシンを含む細胞膜（紫膜）
を単離する方法は、たとえば文献Ｐｒｅｐａｒａｔ　ｉ
ｖｅＢｉｏｃｈｅｍ、、　５．　（１９７５）、　Ｂ−
Ｍ−Ｂｅｃｈｅｒ　ｅｔ　ａｌ　、、　ｐｐ１６ｍ−１
７１に記載されている通常の方法を用いた。第１図にお
ける感光部を構成するためにガラス基板１上の透明電極
２としてＩｎ２Ｏ３蒸着薄膜を用いバクテＩＪ　？ｒプ
シンを含む細胞膜（紫膜）を電着するには、すでに特許
出願済みの特願昭６０−１３４９８６記載のタンパク質
薄膜製造装置を用いて、たとえば参考文献Ｂｉｏｐｈｙ
ｓ、　Ｊ−、４３。
（１９８３）、　Ｇ−Ｖａｒｏ　ｅｔ　ａｔ、　、　ｐ
ｐ、　４７−５Ｌに記載されている方法にと挺して行っ
た。第２の電極４としては、　Ａｕ　　をス・バッタリ
ングにより付着した。
検出・増幅部の電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）とし
てはＭＯＳ型の３３に２０■を使用した。
第２図は第１図において直流電源９として６．７５ボル
トの乾電池を用い、光源＃ヰとしては７５０＋３ Ｗのプロジェクタ−４りの光をフィルター１４として用
いた赤外線カットフィルターを通した可視光を使用しシ
ャッター１５にて断続的に感光部を照射した時、記録器
１２に記録されたドレイン電流ＩＤの変化の様子を示し
たもので、可視光の照射に伴い、感光部を構成するバク
テリオロドプシンにより誘起された電位変化がゲート７
−ソース６間電位変化として検出・増幅部に伝えられ、
さらに検出・増幅部でドレイン′准流Ｔ、ｏの変化とし
て現われ、その結果が記録器１２に記録されるという本
発明の光センサデバイスとしての有効性を示している。
第３図は２本発明の光センサの感度の波長依存により得
られたことがわかる。
第４図は本発明の光センサの光強度に対する応答を示す
ものであり、光強度に応じた電気信号がとり出せること
が認められる。
（ｆｌ　　発明の効果 本発明は２以上説明したように、視物質を用いることに
より人間の視感度と同様な波長特性をもつ、光センサを
提供するもので、検出・増幅部に電界効果型トランジス
タを用いたことにより、部用に光信号を電気信号に変換
することを可能にするものである。
上記実施例においては、第１図における透明電極２とし
てＩｎｚＯ３蒸着薄膜を用いたが、５ｎ０２蒸着薄膜Ａ
ｕ蒸着膜などが有効に用いられる。また第２の電極４と
しては上記実施例におけるＡｕの他＋　Ａｌ＋　Ｉｎ、
　Ｓｎなどが真空蒸着等の方法で付着されうる。また、
電界効果型トランジスタとしては一ヒ記実施例において
は３３に２０■を用いた場合を示したが、他のＭＯＳ型
のものが有効に使用されうる。
さらにゲート上に直接感光部を構成することにより光セ
ンサの集積化が期待される。
本発明の光センサは可視光の検出器としての応用の他、
光を用いる情報入力装置としての応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は２本発明の実施例を示す構成図。 第２図は、実施例における光センナの出力記録。 第３図は、実施例における感度の波長敞仔性。 第４図は、実施例におりる光強度に対する出力依存性を
示すものである。 １、ガラス基板 ２、透明電極 ３、バクテリオロドプシンを含む細胞膜（紫膜）の薄膜 ４、第２の電極 ５、電界効果型トランジスタ ６、　ソース ７、　ゲート ８、　ドレイン 冴 ９、直流電某 １０、抵抗 １１、導電回路 １２、記録器 １３、°　　光源 １４、　　フィルター １５゜　シャッター 第３図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）光を吸収し、吸収した光の強さに応じて光起電力
    を生ずる視物質を用いる感光部と、この感光部で生じた
    光起電力を検出・増幅する電界効果型トランジスタより
    なる検出・増幅部とを備えた光センサ。
  2. （２）視物質として好塩菌より単離したバクテリオロド
    プシンを含む細胞膜（紫膜）を用いることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項記載の光センサ。
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