[go: up one dir, main page]

JP2001050814A - 受光センサ - Google Patents

受光センサ

Info

Publication number
JP2001050814A
JP2001050814A JP22647399A JP22647399A JP2001050814A JP 2001050814 A JP2001050814 A JP 2001050814A JP 22647399 A JP22647399 A JP 22647399A JP 22647399 A JP22647399 A JP 22647399A JP 2001050814 A JP2001050814 A JP 2001050814A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light receiving
filter
receiving sensor
substrate
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
Application number
JP22647399A
Other languages
English (en)
Inventor
Etsuro Shimizu
悦朗 清水
Hiroshi Iwasako
洋志 祝迫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP22647399A priority Critical patent/JP2001050814A/ja
Publication of JP2001050814A publication Critical patent/JP2001050814A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルタ側面又は受光素子基板周辺部及び側
面からの光入射による迷光を抑制可能にした受光センサ
を提供する。 【解決手段】 基板４上に単色光が分散する方向に離散
的に１次元状に配列した複数のフォトダイオード３と、
フォトダイオードの光入射面に近接ないし接触するよう
に単色光が分散する方向に沿って光透過特性が異なるよ
うに配列したフィルタ５とを備えた受光センサ１におい
て、最外側のフィルタの側面からフォトダイオードまで
の距離が、ｔF × tan〔90°− sin-1｛ｎ0 × sin（90
°−θ0 ）／ｎF ｝〕（ｔF ：フォトダイオード表面か
らフィルタ上面までの距離、ｎ0 ：フィルタ周囲雰囲気
の屈折率、θ0 ：入射光と受光センサのなす角度、
ｎF ：フィルタの屈折率）で算出される長さより大に設
定し、フィルタ側面からの入射光がフォトダイオードに
到達できないように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、分光光度計など
に適用される受光センサ、特に多波長測定の可能な受光
センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】図９ないし図10を用いて、従来の受光セ
ンサについて説明する。図９は、特開平７−９８２５１
号公報に開示されている受光センサの断面を示す図であ
る。この公報開示の受光センサ101 は、セラミックケー
ス102 内に複数のフォトダイオード103 が離散的に並ぶ
ように形成されたフォトダイオードアレイ104 が実装さ
れている。フォトダイオードアレイ104 の光入射面に
は、単色光に応じた光透過特性を有するフィルタ、すな
わち透過波長領域が単色光の分散する方向に沿って順次
異なるフィルタ素子106a，106b，106c，106d，106eが、
それぞれ対応するフォトダイオード上に位置するよう
に、紫外領域から赤外領域まで透過する透明樹脂などで
接着されている。ここで、フィルタ素子106aが紫から紫
外の短波長光を、フィルタ素子106eが赤から赤外の長波
長光を、フィルタ素子106b，106c，106dがその間の段階
的に異なる波長の光を透過するようになっている。すな
わち、フォトダイオードアレイ104 には、フィルタ106
により単色光の分散方向に沿って短波長側から長波長側
へ順次段階的に波長の異なる光が入射するようになって
いる。
【０００３】そして、フィルタ106 の光入射面前方に
は、透明保護部材としての保護ガラス107 がセラミック
ケース102 に透明樹脂などで接着され、該セラミックケ
ース102 内に不活性ガスが気密封止されている。また、
各フォトダイオード103 の出力は、それぞれ対応する出
力ピン105 から取り出すように構成されている。
【０００４】図10は、この種の従来の受光センサを分光
光度計に適用した状態を示す図である。図10において、
図９に示した受光センサ101 と対応する部材には同一符
号を付して示してある。図10に示すように、例えば試料
液中を透過する光の種々の波長での吸光度を測定する場
合、レンズ112 を介して光源ランプ111 から照射され、
試料液113 中を透過した光は、スリット114 を介して分
散素子115 ，例えば回折格子などで各単色光に分光され
る。これら各単色光が分散している方向に上記受光セン
サ101 を配置して、単色光すなわち波長毎の強度、した
がって吸光度を検出するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
構成の受光センサは、受光素子ここではフォトダイオー
ド、保護ガラス及びフィルタ間の多重反射が小さいの
で、これによる迷光が抑制され、したがって波長正確度
が高く測定誤差の少ないものであるが、それでもより測
定誤差を小さくしたいという商品市場の要求があり、こ
のため、更に迷光を抑制することが課題になっていた。
【０００６】本件発明者が、このような構成の受光セン
サの迷光について検討した結果、迷光は受光センサの側
面あるいは周辺部からの光入射に起因していることがわ
かった。以下、このメカニズムについて説明する。図11
は、図10に示した分光光度計を真横から見た図であり、
回折格子115 から受光センサ101 への入射光116 は、任
意の波長の単色光を表しており、この光が保護ガラス10
7 及びフィルタ106 を通過してフォトダイオード103 に
入射する。ここでフォトダイオード103 は半導体基板11
7 ，例えばシリコン基板上に形成されているものとす
る。一般的に、受光センサを光学系に設置する場合に
は、この図11に示す如く、入射光に対し受光センサを数
度（図11ではθで表している）傾けることが多い。これ
は、回折格子115 と受光センサ101 の間で多重反射を起
こすことを防止するためであるが、本件発明者の検討に
よれば、その一方で迷光を生じる原因になっていた。
【０００７】図12は、迷光のメカニズムを説明する図
で、ここでは受光センサ101 の保護ガラスとセラミック
ケースは省略して示している。図12において、（ａ）は
通常の光入射の状態を表すもので、入射光116 はフィル
タ106 の上面より入射して、フィルタ106 を通過後フォ
トダイオード103 に入るが、この場合には問題となる迷
光は発生しない。（ｂ）から（ｄ）は、いずれも（ａ）
より受光センサ101 の下側にずれて光が入射する状態を
表しているものである。（ｂ）はフィルタ106 の側面か
ら光が入射し、フィルタ106 の側面で屈折してフォトダ
イオード103 に入る場合、（ｃ）はフォトダイオード10
3 が形成されているシリコン基板117 とフィルタ106 と
を接着する接着剤のはみ出し領域118 に光が入射し、屈
折してフォトダイオード103 に入る場合であるが、いず
れの場合にも不必要な波長の光が迷光として混じること
になる。（ｄ）はフォトダイオードの側面、例えばフォ
トダイオード103 が形成されているシリコン基板117 の
側面に光が入射する場合である。この場合の迷光の発生
原因は、迷光が直接フォトダイオードに入射する（ｂ）
あるいは（ｃ）の場合とは異なる。すなわち、フォトダ
イオード103 が形成されているシリコン基板117 の側面
に入射した光が、この側面位置で光キャリアを生じさ
せ、この光キャリアがシリコン基板117 中を拡散移動し
てフォトダイオード103 に達し、元来このフォトダイオ
ード103 に入射した光による光キャリアに混じるという
メカニズムである。
【０００８】なお同様に、（ｂ）〜（ｃ）の間の位置で
フォトダイオード間のシリコン基板表面に光が入射した
場合にも、その入射位置で光キャリアが生じれば、
（ｄ）と同様に、光キャリアの混じり合いが生じるが、
一般的にはシリコン基板の表面は、フォトダイオード部
を除き遮光を施して、このような光キャリアの発生がな
いようにさせている。またこれらの迷光は、入射光とフ
ォトダイオードとの位置ズレが生じた場合に特に顕著に
なる。
【０００９】本発明は、従来の受光センサにおける上記
問題点を解消するためになされたもので、迷光、特にフ
ィルタ側面又は受光素子基板周辺部及び側面からの光入
射による迷光を抑制できるようにした受光センサを提供
することを目的とする。各請求項に係る発明についての
目的を述べると、請求項１から３に係る発明は、フィル
タ側面での迷光の抑制を図った受光センサを提供するこ
とを目的とする。請求項４に係る発明は、受光素子とフ
ィルタとの接着部の接着剤はみ出し部での迷光の抑制を
図った受光センサを提供することを目的とする。請求項
５から７に係る発明は、受光素子基板側面での迷光の抑
制を図った受光センサを提供することを目的とする。請
求項８及び９に係る発明は、受光素子基板周辺部及び側
面からの迷光の抑制を図った受光センサを提供すること
を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に係る発明は、基板上に単色光が分散する
方向に離散的に１次元状に配列された複数の受光素子
と、該受光素子の光入射面に近接ないし接触するように
前記単色光が分散する方向に沿って光透過特性が異なる
ように配列されたフィルタとを少なくとも備えた受光セ
ンサにおいて、前記フィルタ側面から入射する入射光の
基板上への到達距離より大なる位置の基板上に前記受光
素子を配列していることを特徴とするものであり、また
請求項２に係る発明は、請求項１に係る受光センサにお
いて、最外側のフィルタの側面から受光素子までの距離
が、ｔF × tan〔90°− sin-1｛ｎ0 × sin（90°−θ
0 ）／ｎF ｝〕（ここで、ｔF は受光素子表面からフィ
ルタ上面までの距離、ｎ0 はフィルタ周囲の雰囲気の屈
折率、θ0 は入射光と受光センサのなす角度、ｎF はフ
ィルタの屈折率）で求められる長さより大に設定されて
いることを特徴とするものである。
【００１１】このような構成とすることにより、フィル
タ側面からの入射光が受光素子に到達できないようにし
て迷光を抑制することの可能な受光センサを実現するこ
とができる。
【００１２】請求項３に係る発明は、基板上に単色光が
分散する方向に離散的に１次元状に配列された複数の受
光素子と、該受光素子の光入射面に近接ないし接触する
ように前記単色光が分散する方向に沿って光透過特性が
異なるように配列されたフィルタとを少なくとも備えた
受光センサにおいて、前記フィルタの側面に遮光膜を形
成していることを特徴とするものである。このような構
成とすることにより、フィルタの側面からの光の入射を
防ぎ、側面からの入射光に起因する迷光を抑制すること
ができる。
【００１３】請求項４に係る発明は、基板上に単色光が
分散する方向に離散的に１次元状に配列された複数の受
光素子と、該受光素子の光入射面に接触するように前記
単色光が分散する方向に沿って光透過特性が異なるよう
に配列されたフィルタとを少なくとも備えた受光センサ
において、前記受光素子基板と接触する前記フィルタの
底面の端縁部のうち少なくとも一端縁部に切り欠きを設
けたことを特徴とするものである。このような構成とす
ることにより、フィルタと受光素子とを接着する接着剤
のはみ出し量を少なくすることができるため、接着剤は
み出し部で生じる迷光を抑制することができる。
【００１４】請求項５に係る発明は、基板上に単色光が
分散する方向に離散的に１次元状に配列された複数の受
光素子と、該受光素子の光入射面に近接ないし接触する
ように前記単色光が分散する方向に沿って光透過特性が
異なるように配列されたフィルタとを少なくとも備えた
受光センサにおいて、前記受光素子基板の厚みより深い
キャビティを有するパッケージを備え、該パッケージの
キャビティ内に前記受光素子とフィルタとからなる受光
センサチップを実装したことを特徴とするものであり、
また請求項６に係る発明は、請求項５に係る受光センサ
において、前記受光素子基板とパッケージのキャビティ
との隙間に遮光性を有する樹脂を埋め込んでいることを
特徴とするものである。
【００１５】このような構成とすることにより、受光素
子基板の側面に入射する光量を減少、あるいは光が入射
しないようにできるため、基板側面からの光入射による
迷光を抑制することができる。
【００１６】請求項７に係る発明は、基板上に単色光が
分散する方向に離散的に１次元状に配列して形成された
複数の受光素子と、該受光素子の光入射面に近接ないし
接触するように前記単色光が分散する方向に沿って光透
過特性が異なるように配列されたフィルタとを少なくと
も備えた受光センサにおいて、前記受光素子基板の側面
に遮光材が設けられていることを特徴とするものであ
る。
【００１７】このような構成とすることにより、受光素
子基板の側面からの光入射を防ぐことができるため、基
板側面からの光入射による迷光を抑制することができ
る。
【００１８】請求項８に係る発明は、基板上に単色光が
分散する方向に離散的に１次元状に配列して形成された
複数の受光素子と、該受光素子の光入射面に近接ないし
接触するように前記単色光が分散する方向に沿って光透
過特性が異なるように配列されたフィルタとを少なくと
も備えた受光センサにおいて、前記受光素子基板の四辺
の周辺部のうち、少なくとも一辺の周辺部に第２の受光
素子を設けていることを特徴とするものである。
【００１９】このような構成とすることにより、第２の
受光素子が基板周辺部及び側面で発生する光キャリアを
吸収するため、光キャリアが受光素子にまで到達できな
くなり、基板周辺部及び側面で発生する光キャリアによ
る誤信号が重畳されず、迷光を抑制することができる。
【００２０】請求項９に係る発明は、基板上に単色光が
分散する方向に離散的に１次元状に配列して形成された
複数の受光素子と、該受光素子の光入射面に近接ないし
接触するように前記単色光が分散する方向に沿って光透
過特性が異なるように配列されたフィルタとを少なくと
も備えた受光センサにおいて、前記受光素子基板の四辺
の周辺部のうち、少なくとも一辺の周辺部に素子分離領
域を設けていることを特徴とするものである。
【００２１】このような構成とすることにより、素子分
離領域が基板周辺部及び側面で発生する光キャリアの受
光素子への到達を防ぐため、基板周辺部及び側面で発生
する光キャリアによる誤信号が重畳されず、迷光を抑制
することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】〔第１の発明の実施の形態〕次
に、本発明の実施の形態について説明する。本実施の形
態では、受光素子としてシリコン基板に形成されたフォ
トダイオードを用いると共に、説明を簡単にするため
に、一つの受光素子について説明することとする。図１
は、第１の実施の形態を示す断面図で、１は受光セン
サ、３は受光素子であるフォトダイオード、４はフォト
ダイオードが形成されているシリコン基板、５はフォト
ダイオード上のフィルタであり、ここではシリコン基板
４を実装するパッケージ及び保護ガラスは、図示を省略
している。
【００２３】図１においては、フィルタ５の側面に入っ
た光７の経路を示しており、次にこの図１を用いて、フ
ィルタ５の側面に入射した光がフィルタ５の側面よりど
れだけフォトダイオード側に入り込むのかの見積もりに
ついて説明する。図１において、入射光７はフィルタ５
に角度θ0 で、フォトダイオード３の表面よりｔの高さ
位置で入射するものとすると、フィルタ５の側面では、
スネルの屈折の法則が成り立ち、次式（１）が得られ
る。 ｎ0 × sin（90°−θ0 ）＝ｎF × sin（90°−θF ） ・・・・・（１） ここで、ｎ0 はフィルタ５の周囲の雰囲気の屈折率、ｎ
F はフィルタ５の屈折率、θF はフィルタ内での入射光
の角度である。なお、角度θ0 ，θF は、正しくは「フ
ィルタの面法線となす角度」であるが、ここでは、単に
「角度」と短縮略称することとする。
【００２４】上記（１）式を変形すれば、次式（２）が
得られる。 θF ＝90°− sin-1｛ｎ0 × sin（90°−θ0 ）／ｎF ｝ ・・・・（２） この（２）式を用いて、この入射光７がフィルタ５の側
面より内側に入り込む距離ＬＦは、次式（３）で表され
る。 ＬＦ＝ｔ× tanθF ＝ｔ× tan〔90°− sin-1｛ｎ0 × sin（90°−θ0 ）／ｎF ｝〕 ・・・・・・・・・（３） 上記（３）式による距離ＬＦが最大になるのは、ｔがフ
ォトダイオード３の表面からフィルタ５の上面までの距
離ｔF （フィルタがフォトダイオードに接触している場
合には、フィルタの厚み）になるときで、その最大値Ｌ
Ｆmax は次式（４）で表される。 ＬＦmax ＝ｔF × tan〔90°− sin-1｛ｎ0 × sin（90°−θ0 ）／ｎF ｝〕 ・・・・・・・・・（４）
【００２５】上記入射光７は、この距離ＬＦmax より内
側に入り込むことはない。つまり、この距離だけ、フィ
ルタ５の側面とフォトダイオード３の距離をあければ、
側面を通過した光がフォトダイオード３に入り込むこと
はない。したがって、フィルタ側面からの入射による迷
光を抑制することができる。
【００２６】〔第２の発明の実施の形態〕次に、第２の
発明の実施の形態について説明する。図２は、第２の実
施の形態に係る受光センサを示す断面図である。この実
施の形態でも保護ガラス、パッケージ（セラミックケー
ス）は図示を省略している。本実施の形態は、フォトダ
イオード３上のフィルタ５の側面を遮光材８で覆うよう
に構成したものである。ここで遮光材８としては、黒色
の樹脂、あるいは黒色の顔料を含む樹脂など、遮光でき
ればその種類は問わない。
【００２７】このようにフィルタ５の側面を遮光材８に
より覆うことにより、フィルタ５の側面からの入射光は
遮光膜８に遮られて入射することはない。したがってフ
ォトダイオード３には到達せず、余分な光キャリアが発
生することがないため、フィルタ側面からの入射光に起
因する迷光を抑制することができる。
【００２８】〔第３の発明の実施の形態〕次に、第３の
発明の実施の形態について説明する。図３は、第３の実
施の形態に係る受光センサを示す断面図である。この実
施の形態でも保護ガラス、セラミックケースは図示を省
略している。本実施の形態は、フィルタ５に、フォトダ
イオード３が形成されているシリコン基板４と接触する
底面の端縁部に切り欠き部９を設けたものである。この
ようにフィルタ５に切り欠き部９を設けることにより、
フィルタ５をフォトダイオード３が形成されているシリ
コン基板４に接着する際に、はみ出る樹脂を切り欠き部
９にためて、フィルタ５からの樹脂のはみ出しを軽減す
ることができる。
【００２９】したがって、フィルタ接着時のはみ出し樹
脂部での屈折による迷光を大幅に軽減できる。なおこの
切り欠き部は、フォトダイオード３が形成されているシ
リコン基板４と接触するフィルタ底面の４つの端縁部の
全てに形成するのが好ましい。しかし、四端縁部のうち
少なくとも一端縁部のみに形成しても効果は十分に期待
できる。
【００３０】〔第４の発明の実施の形態〕次に、第４の
発明の実施の形態について説明する。図４は、本実施の
形態に係る受光センサを示す断面図である。この実施の
形態は、フォトダイオード３の形成されているシリコン
基板４とフィルタ５とからなる受光センサチップのシリ
コン基板４の厚みより深いキャビティ10を有するパッケ
ージ、例えばセラミックケース２に受光センサチップを
実装するものである。そして更に、受光センサチップの
シリコン基板４とキャビティ10との隙間を遮光性を有す
る樹脂11により埋めることも可能である。ここで遮光性
のある樹脂としては、黒色の樹脂、あるいは黒色の顔料
を含む樹脂であれば何でもよい。そして、受光センサチ
ップの実装後、従来例と同様に透明保護部材としての保
護ガラス６がセラミックケース２に透明樹脂などで接着
され、セラミックケース２内には不活性ガスが気密封止
される。
【００３１】このように受光センサチップを実装するこ
とにより、入射光はセラミックケース２に遮られて受光
センサチップのシリコン基板４の側面には到達しない。
したがって、シリコン基板４の側面からの入射光による
光キャリアの発生がなくなり、フォトダイオード３の出
力信号に誤信号が混じることはなく、迷光の抑制ができ
る。
【００３２】この実施の形態では、好ましくは、受光セ
ンサチップのシリコン基板とキャビティとの余裕が小さ
ければ小さい程よい。できれば受光センサチップのシリ
コン基板が接触するようなキャビティを有するパッケー
ジに実装するのが望ましい。
【００３３】〔第５の発明の実施の形態〕次に、第５の
発明の実施の形態について説明する。図５は、本実施の
形態に係る受光センサを示す断面図である。この実施の
形態では、保護ガラス、セラミックケースは図示は省略
している。本実施の形態は、フォトダイオード３が形成
されているシリコン基板４の側面を遮光材12で覆うもの
である。ここで遮光材12としては、黒色の樹脂、あるい
は黒色の顔料を含む樹脂など遮光できれば、その種類は
問わない。
【００３４】このようにシリコン基板４の側面を遮光材
12で覆うことにより、入射光は基板４の側面から入射す
ることはなくなり、シリコン基板４の側面での光キャリ
アの発生が防止されるため、シリコン基板４の側面から
の入射光に起因する迷光を抑制することができる。
【００３５】〔第６の発明の実施の形態〕次に、第６の
発明の実施の形態について説明する。図６は、本実施の
形態に係る受光センサを示す断面図である。本実施の形
態は、受光素子としてのフォトダイオード３が複数形成
されているシリコン基板４の周囲、すなわちシリコン基
板４の受光素子用フォトダイオード３を囲む周辺部に、
ダミー用としての第２のフォトダイオード13を形成す
る。そして、第２のフォトダイオード13には、ゼロ又は
逆バイアスの電位を印加するように構成する。
【００３６】このように第２のフォトダイオード13を形
成し、ゼロ又は逆バイアスに設定することにより、たと
えシリコン基板４の側面から光が入射しても、受光素子
用フォトダイオード３の周辺、すなわちシリコン基板４
の周囲あるいは側面にて発生した光キャリアは第２のフ
ォトダイオード13で吸収され、受光素子用すなわち光量
検出用フォトダイオード３には到達せず、出力信号に誤
信号として混じり込むことはない。したがって、シリコ
ン基板側面からの入射光による迷光を抑制することがで
きる。
【００３７】この実施の形態では、第２のフォトダイオ
ード13を受光素子用フォトダイオード３の周囲の四周辺
部に形成するのが好ましいが、周囲四周辺部のうち少な
くとも一周辺部だけに形成してもよい。
【００３８】〔第７の発明の実施の形態〕次に、第７の
発明の実施の形態について説明する。図７は、本実施の
形態に係る受光センサを示す平面模式図であり、図８は
そのシリコン基板の断面構造図を示す。本実施の形態
は、受光素子としてのフォトダイオード３が複数形成さ
れているシリコン基板４の周囲、すなわちシリコン基板
４の受光素子用フォトダイオード３を囲む周辺部に素子
分離領域14を形成するものである。
【００３９】次に、図８を用いて、この素子分離領域14
の作用について説明する。本実施の形態では、図８に示
すように、ｎ- 型及びｎ+ 型からなるシリコン基板４
に、ｐ + 型拡散層のフォトダイオード３が形成されてい
る。フォトダイオード３の周囲には、シリコン酸化膜を
ｎ+ 型層に達するように埋め込んで素子分離領域14とし
ている。このような構造により、たとえシリコン基板４
の側面から光が入射しても、フォトダイオード３の周
辺、すなわちシリコン基板４の周囲あるいは側面で発生
した光キャリアのうち、電子15はｎ+ 型層に流れ、正孔
16はｎ+ 型層と素子分離領域14であるシリコン酸化膜に
阻まれて、フォトダイオード３のｐ+ 型拡散層には到達
できず、出力信号に誤信号として混じり込むことはな
い。したがって、シリコン基板側面からの入射光による
迷光を抑制することができる。
【００４０】この実施の形態では、素子分離領域14を受
光素子用フォトダイオード３の周囲の四周辺部に形成す
るのが好ましいが、周囲四周辺部のうち少なくとも一周
辺部だけに形成してもよい。また、素子分離領域14とし
ては、シリコン酸化膜ではなく、フォトダイオードの導
電型とは反対の導電型の拡散層を用いて形成してもよ
い。
【００４１】なお、上記各実施の形態では、受光素子と
してフォトダイオードを用いたものを示したが、これに
限定されることはなく、受光素子として所望の機能を有
するものであれば何でもよい。更に、受光センサの実装
パッケージとして、セラミックケースを例にして示した
が、これに限定されるものではなく、実装パッケージと
して所望の機能を有するものであれば、他のパッケージ
でもよいことは言うまでもない。
【００４２】また、上記各実施の形態では、いずれも単
独での形態を示したが、上記種々の実施の形態を組み合
わせてもよい。実施の形態の組み合わせにより、迷光の
抑制がより効果的にできる。
【００４３】
【発明の効果】以上実施の形態に基づいて説明したよう
に、本発明によれば、迷光、特にフィルタ側面、受光素
子基板周辺部又は側面からの入射光による迷光を抑制で
きる。特に請求項１及び２に係る発明によれば、フィル
タ側面からの入射光が受光素子に到達できないようにし
て迷光を抑制することの可能な受光センサを実現するこ
とができる。また請求項３に係る発明によれば、フィル
タ側面からの光の入射を防ぎ、側面からの入射光に起因
する迷光を抑制することができる。また請求項４に係る
発明によれば、フィルタと受光素子とを接着する接着剤
のはみ出し量を低減し、接着剤はみ出し部で生じる迷光
を抑制することができる。また請求項５及び６に係る発
明によれば、受光センサチップの基板の側面に入射する
光量を減少あるいは入射する光を阻止して基板側面から
の光入射による迷光を抑制することができる。また請求
項７に係る発明によれば、受光素子基板の側面からの光
入射を防止し、基板側面からの光入射による迷光を抑制
することができる。また請求項８及び９に係る発明によ
れば、受光素子基板の周辺部及び側面で発生する光キャ
リアによる誤信号の重畳を防止し、迷光を抑制すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る受光センサの第１の実施の形態を
示す説明図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図３】本発明の第３の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図４】本発明の第４の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図５】本発明の第５の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図６】本発明の第６の実施の形態を示す概略平面図で
ある。
【図７】本発明の第７の実施の形態を示す概略平面図で
ある。
【図８】図７に示した第７の実施の形態の断面の一部を
示し、その作用を示す説明図である。
【図９】従来の受光センサの構成例を示す断面図であ
る。
【図10】図９に示した受光センサを用いた分光光度計を
示す図である。
【図11】図10に示した分光光度計の分散素子及び受光セ
ンサ部分の横断面を示す図である。
【図12】図10及び図11に示した分光光度計における迷光
のメカニズムを説明するための説明図である。
【符号の説明】
１ 受光センサ ２ セラミックケース ３ フォトダイオード ４ シリコン基板 ５ フィルタ ６ 保護ガラス ７ 入射光 ８ 遮光材 ９ 切り欠き部 10 キャビティ 11 遮光性樹脂 12 遮光材 13 第２のフォトダイオード 14 素子分離領域 15 電子 16 正孔

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板上に単色光が分散する方向に離散的
    に１次元状に配列された複数の受光素子と、該受光素子
    の光入射面に近接ないし接触するように前記単色光が分
    散する方向に沿って光透過特性が異なるように配列され
    たフィルタとを少なくとも備えた受光センサにおいて、
    前記フィルタ側面から入射する入射光の基板上への到達
    距離より大なる位置の基板上に前記受光素子を配列して
    いることを特徴とする受光センサ。
  2. 【請求項２】 最外側のフィルタの側面から受光素子ま
    での距離が、 ｔF × tan〔90°− sin-1｛ｎ0 × sin（90°−θ0 ）
    ／ｎF ｝〕 （ここで、ｔF は受光素子表面からフィルタ上面までの
    距離、ｎ0 はフィルタ周囲の雰囲気の屈折率、θ0 は入
    射光と受光センサのなす角度、ｎF はフィルタの屈折
    率）で求められる長さより大に設定されていることを特
    徴とする請求項１に係る受光センサ。
  3. 【請求項３】 基板上に単色光が分散する方向に離散的
    に１次元状に配列された複数の受光素子と、該受光素子
    の光入射面に近接ないし接触するように前記単色光が分
    散する方向に沿って光透過特性が異なるように配列され
    たフィルタとを少なくとも備えた受光センサにおいて、
    前記フィルタの側面に遮光膜を形成していることを特徴
    とする受光センサ。
  4. 【請求項４】 基板上に単色光が分散する方向に離散的
    に１次元状に配列された複数の受光素子と、該受光素子
    の光入射面に接触するように前記単色光が分散する方向
    に沿って光透過特性が異なるように配列されたフィルタ
    とを少なくとも備えた受光センサにおいて、前記受光素
    子基板と接触する前記フィルタの底面の端縁部のうち少
    なくとも一端縁部に切り欠きを設けたことを特徴とする
    受光センサ。
  5. 【請求項５】 基板上に単色光が分散する方向に離散的
    に１次元状に配列された複数の受光素子と、該受光素子
    の光入射面に近接ないし接触するように前記単色光が分
    散する方向に沿って光透過特性が異なるように配列され
    たフィルタとを少なくとも備えた受光センサにおいて、
    前記受光素子基板の厚みより深いキャビティを有するパ
    ッケージを備え、該パッケージのキャビティ内に前記受
    光素子とフィルタとからなる受光センサチップを実装し
    たことを特徴とする受光センサ。
  6. 【請求項６】 前記受光素子基板とパッケージのキャビ
    ティとの隙間に遮光性を有する樹脂を埋め込んでいるこ
    とを特徴とする請求項５に係る受光センサ。
  7. 【請求項７】 基板上に単色光が分散する方向に離散的
    に１次元状に配列して形成された複数の受光素子と、該
    受光素子の光入射面に近接ないし接触するように前記単
    色光が分散する方向に沿って光透過特性が異なるように
    配列されたフィルタとを少なくとも備えた受光センサに
    おいて、前記受光素子基板の側面に遮光材が設けられて
    いることを特徴とする受光センサ。
  8. 【請求項８】 基板上に単色光が分散する方向に離散的
    に１次元状に配列して形成された複数の受光素子と、該
    受光素子の光入射面に近接ないし接触するように前記単
    色光が分散する方向に沿って光透過特性が異なるように
    配列されたフィルタとを少なくとも備えた受光センサに
    おいて、前記受光素子基板の四辺の周辺部のうち、少な
    くとも一辺の周辺部に第２の受光素子を設けていること
    を特徴とする受光センサ。
  9. 【請求項９】 基板上に単色光が分散する方向に離散的
    に１次元状に配列して形成された複数の受光素子と、該
    受光素子の光入射面に近接ないし接触するように前記単
    色光が分散する方向に沿って光透過特性が異なるように
    配列されたフィルタとを少なくとも備えた受光センサに
    おいて、前記受光素子基板の四辺の周辺部のうち、少な
    くとも一辺の周辺部に素子分離領域を設けていることを
    特徴とする受光センサ。
JP22647399A 1999-08-10 1999-08-10 受光センサ Pending JP2001050814A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22647399A JP2001050814A (ja) 1999-08-10 1999-08-10 受光センサ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22647399A JP2001050814A (ja) 1999-08-10 1999-08-10 受光センサ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001050814A true JP2001050814A (ja) 2001-02-23

Family

ID=16845660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22647399A Pending JP2001050814A (ja) 1999-08-10 1999-08-10 受光センサ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001050814A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013007707A (ja) * 2011-06-27 2013-01-10 Hamamatsu Photonics Kk 分光モジュール
JP2013185887A (ja) * 2012-03-07 2013-09-19 Seiko Epson Corp 光学センサー及び電子機器
JP2015148589A (ja) * 2014-01-07 2015-08-20 株式会社デンソー 受光装置および光学距離測定装置
JP2022510343A (ja) * 2018-11-30 2022-01-26 ヴィシェイ セミコンダクター ゲーエムベーハー 放射線センサーおよびその製造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013007707A (ja) * 2011-06-27 2013-01-10 Hamamatsu Photonics Kk 分光モジュール
JP2013185887A (ja) * 2012-03-07 2013-09-19 Seiko Epson Corp 光学センサー及び電子機器
US9885604B2 (en) 2012-03-07 2018-02-06 Seiko Epson Corporation Optical sensor and electronic apparatus
JP2015148589A (ja) * 2014-01-07 2015-08-20 株式会社デンソー 受光装置および光学距離測定装置
JP2022510343A (ja) * 2018-11-30 2022-01-26 ヴィシェイ セミコンダクター ゲーエムベーハー 放射線センサーおよびその製造方法
JP7532365B2 (ja) 2018-11-30 2024-08-13 ヴィシェイ セミコンダクター ゲーエムベーハー 放射線センサーおよびその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12261230B2 (en) Single photon avalanche diode and manufacturing method, detector array, and image sensor
JP5862025B2 (ja) 光学センサー及び電子機器
CN101677097B (zh) 光学封装元件、显示装置和电子设备
JP6626281B2 (ja) ガスセンサ
CN100359830C (zh) 双向光传输装置
KR20110008004A (ko) 분광기
KR20190059335A (ko) 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
US8710606B2 (en) Optical sensor and electronic apparatus
US20230228621A1 (en) Ambient light sensing
WO2020158745A1 (ja) 分光器
JP3008859B2 (ja) 薄型光源を用いたイメージセンサ装置
CN104272069A (zh) 分光传感器
KR20190034385A (ko) 표시 장치
JPH06229829A (ja) 受光素子アレイ
JP2019518331A (ja) オプトエレクトロニクスデバイスを製造する方法およびオプトエレクトロニクスデバイス
JP2002522762A (ja) オプトーデを基礎とするオプトエレクトロニックガスセンサ
US8449204B2 (en) Optical module
JP2001050814A (ja) 受光センサ
JP7633535B2 (ja) 発光モジュール
JP2008226969A (ja) 光通信モジュール
US11841270B1 (en) Spectrometer
JPS59148372A (ja) 感光装置
JPH09189514A (ja) 光学式変位検出装置
JP7817640B2 (ja) 発光モジュール
US20240355854A1 (en) Detector unit, detector array, detector array motherboard, detector, and lidar

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060703

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080530

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20080610

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20081021