JPS60155933A - カラ−センサ - Google Patents
カラ−センサInfo
- Publication number
- JPS60155933A JPS60155933A JP59012409A JP1240984A JPS60155933A JP S60155933 A JPS60155933 A JP S60155933A JP 59012409 A JP59012409 A JP 59012409A JP 1240984 A JP1240984 A JP 1240984A JP S60155933 A JPS60155933 A JP S60155933A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photodiode
- light
- color sensor
- protective film
- wavelength
- 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
Links
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 21
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 15
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 11
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/20—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors
- H10F30/21—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H10F30/24—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only two potential barriers, e.g. bipolar phototransistors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/30—Coatings
- H10F77/306—Coatings for devices having potential barriers
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (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】
〔技術分野および背景技術〕
この発明は、カラーセンサに関するものである。
可視光は、波長が３８０〜７８０ ナノメートル（ｎｍ
）である。フォトダイオードの波長感度は、保護膜が施
されていなければ、この可視光の波長の全域に及んでい
る。可視光の色はどれでも３原色（赤、緑、青）の光の
混合で発現できている。このことから、入射光に含まれ
ている３原色の色成分が分かれば、この光はどの色かが
識別できる＠したがって、従来のカラーセンサにおいて
は、３つのフォトダイオードの前方に、それぞれ３原色
のカラーフィルタを置いて、それぞれのフォトダイオー
ドの透過光量の値から色を識別していた。
）である。フォトダイオードの波長感度は、保護膜が施
されていなければ、この可視光の波長の全域に及んでい
る。可視光の色はどれでも３原色（赤、緑、青）の光の
混合で発現できている。このことから、入射光に含まれ
ている３原色の色成分が分かれば、この光はどの色かが
識別できる＠したがって、従来のカラーセンサにおいて
は、３つのフォトダイオードの前方に、それぞれ３原色
のカラーフィルタを置いて、それぞれのフォトダイオー
ドの透過光量の値から色を識別していた。
しかしながら、この方法では、カラーセンサを小屋化す
ることが難しく、しかも、透過光量に依存して色を識別
しているので、微弱な光に対しては色の識別をすること
は困難であった。
ることが難しく、しかも、透過光量に依存して色を識別
しているので、微弱な光に対しては色の識別をすること
は困難であった。
この発明は、フォトダイオードの透過光量に依存しない
で、色を識別するカラーセンサの提供をその目的とする
。
で、色を識別するカラーセンサの提供をその目的とする
。
この発明にかかるカラーセンサは、それぞれの表面に保
Ｓ膜を備え、モノリシックに形成された複数のフォトダ
イオードからなるカラーセンサであって、各フォトダイ
オードの保護膜の光透過特性を互いに変えることにより
、それぞれのフォトダイオードの保護膜を透過する光の
波長域を互いにずらせるようにしたことを特徴とするも
のである。次に、この発明を１実施例をあられす図に基
づいて詳しく説明する。
Ｓ膜を備え、モノリシックに形成された複数のフォトダ
イオードからなるカラーセンサであって、各フォトダイ
オードの保護膜の光透過特性を互いに変えることにより
、それぞれのフォトダイオードの保護膜を透過する光の
波長域を互いにずらせるようにしたことを特徴とするも
のである。次に、この発明を１実施例をあられす図に基
づいて詳しく説明する。
第１図にみるように、２つのＰＮ接合からなるフォトダ
イオードを、バイポーラＩＣ製造工程を経て、Ｐ形基板
の上に七ノリシックに形成する。
イオードを、バイポーラＩＣ製造工程を経て、Ｐ形基板
の上に七ノリシックに形成する。
次に、＠２図にみるように、２つのフォトダイオードの
うち一方のフォトダイオードだけに、絶縁膜（Ｓｉ０２
） １の上に窒化膜、（ＳｉｓＮａ）２を形成する。窒
化膜を被覆しないフォトダイオード（以下、絶縁膜フォ
トダイオードという。）が３、窒化膜を併せて被覆した
フォトダイオード（以下、窒化膜フォトダイオードとい
う。）が４である。
うち一方のフォトダイオードだけに、絶縁膜（Ｓｉ０２
） １の上に窒化膜、（ＳｉｓＮａ）２を形成する。窒
化膜を被覆しないフォトダイオード（以下、絶縁膜フォ
トダイオードという。）が３、窒化膜を併せて被覆した
フォトダイオード（以下、窒化膜フォトダイオードとい
う。）が４である。
一般に、フォトダイオードの波長感度は、フォトダイオ
ードを保護している膜の光透過特性の変化に応じて変化
する。光透過特性に変化を起こす要因として膜の厚みや
種類などが挙げられる。すなわち、フォトダイオードに
入射する光はすべてフォトダイオードの内部に透過する
とは限らず、一部は表面で反射する。この反射光の割合
はダイオード表面の保護膜の種類や厚みに依存するほか
、入射光波長にも依存するからである。また、次のよう
力ことも考えられる。すなわち、保護膜の厚みが増すと
、短い波長の光は保＠膜の吸収係数が大きくなるため、
減衰され、したがって、波長感度特性は波長の長い方へ
移行し一逆に、この保護膜の厚みが減ると、長い波長の
光は保護膜の吸収係数が大きくなるため、減衰され、し
たがって、波長感度特性は波長の短い方へ移行する。こ
の工うな理由で、２つのフォトダイオード３，４は、そ
れぞれ保護膜の厚みや種類などの相違により、第３図に
みるようにそれぞれ、波長感度特性がずれるので、さま
ざまな波長感度特性のパターンを１−ｆ６ようにヶ、。
ードを保護している膜の光透過特性の変化に応じて変化
する。光透過特性に変化を起こす要因として膜の厚みや
種類などが挙げられる。すなわち、フォトダイオードに
入射する光はすべてフォトダイオードの内部に透過する
とは限らず、一部は表面で反射する。この反射光の割合
はダイオード表面の保護膜の種類や厚みに依存するほか
、入射光波長にも依存するからである。また、次のよう
力ことも考えられる。すなわち、保護膜の厚みが増すと
、短い波長の光は保＠膜の吸収係数が大きくなるため、
減衰され、したがって、波長感度特性は波長の長い方へ
移行し一逆に、この保護膜の厚みが減ると、長い波長の
光は保護膜の吸収係数が大きくなるため、減衰され、し
たがって、波長感度特性は波長の短い方へ移行する。こ
の工うな理由で、２つのフォトダイオード３，４は、そ
れぞれ保護膜の厚みや種類などの相違により、第３図に
みるようにそれぞれ、波長感度特性がずれるので、さま
ざまな波長感度特性のパターンを１−ｆ６ようにヶ、。
アあ、。 １
この実施例にかかるカラーセンサにおいて、窒化膜フォ
トダイオード４の絶縁膜は、長い波長の光に対しては光
透過特性が良い。しかし、紫外に近い短波長の光に対し
ては悪い。これとは逆に、絶縁膜フォトダイオード３の
絶縁膜は、短い波長の光に対しては光透過特性が良いけ
れども、赤外に近い長い波長の光に対しては悪い。
トダイオード４の絶縁膜は、長い波長の光に対しては光
透過特性が良い。しかし、紫外に近い短波長の光に対し
ては悪い。これとは逆に、絶縁膜フォトダイオード３の
絶縁膜は、短い波長の光に対しては光透過特性が良いけ
れども、赤外に近い長い波長の光に対しては悪い。
したがって、この実施例では、窒化膜フォトダイオード
４は、長い波長でピークを有する波長感度特性を持ち、
一方、絶縁膜フォトダイオード３は、短い波長でピーク
を有する波長感度特性を持つ。すなわち、このことをあ
られした第３図において、窒化膜フォトダイオード４０
波長感度特性をあられす曲線は６であり、絶縁膜フォト
ダイオード３の波長感度特性をあられす曲線は５である
。
４は、長い波長でピークを有する波長感度特性を持ち、
一方、絶縁膜フォトダイオード３は、短い波長でピーク
を有する波長感度特性を持つ。すなわち、このことをあ
られした第３図において、窒化膜フォトダイオード４０
波長感度特性をあられす曲線は６であり、絶縁膜フォト
ダイオード３の波長感度特性をあられす曲線は５である
。
一般に、波長感度特性の異なる２つのフォトダイオード
の光電流の比と、色の識別がなされるべき光の波長とは
、ｌ対ｌの対応関係にある。なぜなら、色はそれぞれ固
有の波長特性を有しているので、光量が変化してもこの
波長特性が変化しないからである。したがって、２つの
フォトダイオードそれぞれが検知した光電流の比をとっ
てやれば、ある色は必ず一定の比となるので、光の色が
識別できるということになるのである。
の光電流の比と、色の識別がなされるべき光の波長とは
、ｌ対ｌの対応関係にある。なぜなら、色はそれぞれ固
有の波長特性を有しているので、光量が変化してもこの
波長特性が変化しないからである。したがって、２つの
フォトダイオードそれぞれが検知した光電流の比をとっ
てやれば、ある色は必ず一定の比となるので、光の色が
識別できるということになるのである。
光電流比をめるだめには、２つのフォトダイオードの出
力を対数増幅し、それぞれの差をとって比をめる方法と
か、２つの出力をＡ／Ｄ変換してデジタル値に変え、そ
れぞれ演算処理する方法などで行なえば良い。
力を対数増幅し、それぞれの差をとって比をめる方法と
か、２つの出力をＡ／Ｄ変換してデジタル値に変え、そ
れぞれ演算処理する方法などで行なえば良い。
この発明にかかるカラーセンサにおいて、フォトダイオ
ードの絶縁膜として、５ｉ０２を用い、さらにその上に
５ｉａＮ４を被覆しているが、同様の役割を果たすもの
であるならば、他のものでも構わない。 − この発明にかかるカラーセンサにおいて、他の実施例と
して第４図にみるように、２つのフォトダイオードの保
護膜の種類を変えることにより、光の色の識別を行なっ
てもよい。この場合において、保護膜７をＳ ｉ０２に
して、保護膜８を５ｉＯｚ とは光透過特性の異なる保
護膜にすればよい。
ードの絶縁膜として、５ｉ０２を用い、さらにその上に
５ｉａＮ４を被覆しているが、同様の役割を果たすもの
であるならば、他のものでも構わない。 − この発明にかかるカラーセンサにおいて、他の実施例と
して第４図にみるように、２つのフォトダイオードの保
護膜の種類を変えることにより、光の色の識別を行なっ
てもよい。この場合において、保護膜７をＳ ｉ０２に
して、保護膜８を５ｉＯｚ とは光透過特性の異なる保
護膜にすればよい。
この発明において、フォトダイオードの数は３以上であ
ってもよい。
ってもよい。
以上のように、この発明にかかるカラーセンサは、それ
ぞれの表面に保護膜を備え、七ノリシックに形成された
複数のフォトダイオードからなるカラーセンサであって
、各フォトダイオードの保護膜の光透過特性を互いに変
えることにより、それぞれのフォトダイオードの保護膜
を透過する光の波長域を互いにずらせるようにしたこと
を特徴とする。この発明にかかるカラーセンサは、この
ように、モノリシックに形成されているので、各フォト
ダイオードの間に波長感度特性の不均衡がなく、それゆ
え、光の色の識別が正確に行なえる。
ぞれの表面に保護膜を備え、七ノリシックに形成された
複数のフォトダイオードからなるカラーセンサであって
、各フォトダイオードの保護膜の光透過特性を互いに変
えることにより、それぞれのフォトダイオードの保護膜
を透過する光の波長域を互いにずらせるようにしたこと
を特徴とする。この発明にかかるカラーセンサは、この
ように、モノリシックに形成されているので、各フォト
ダイオードの間に波長感度特性の不均衡がなく、それゆ
え、光の色の識別が正確に行なえる。
この発明にかかるカラーセンサは、通常のバイポーラＩ
Ｃ製造工程を経ているため、各フォトダイオードと信号
処理回路などをモノリシックに形成できるので、各フォ
トダイオードにより得られた信号を、この信号処理回路
などが正確に検出することができるという効果をもたら
す。
Ｃ製造工程を経ているため、各フォトダイオードと信号
処理回路などをモノリシックに形成できるので、各フォ
トダイオードにより得られた信号を、この信号処理回路
などが正確に検出することができるという効果をもたら
す。
この発明にかかるカラーセンサは、各フォトダイオード
の光電流比を検出することにより色を識別するので、透
過光量に依存しなくても済み、したがって、微弱な光の
色を識別することも可能になるという効果をもたらす。
の光電流比を検出することにより色を識別するので、透
過光量に依存しなくても済み、したがって、微弱な光の
色を識別することも可能になるという効果をもたらす。
同様の理由により、各フォトダイオードの１窓材などの
汚れの影響は、相殺効果により、減少す；ることができ
るという効果をもたらすほか、温度・の影響も比較的小
さいという効果ももたらす。
汚れの影響は、相殺効果により、減少す；ることができ
るという効果をもたらすほか、温度・の影響も比較的小
さいという効果ももたらす。
この発明にかかるカラーセンサは、フォトダイオードだ
けからなるので小型であり、しかも他に付属品がないの
で安価であるという効果をもたらす。同様の理由で、構
造が簡単であり、したかってトラブルが起きにくく、さ
らに色の識別が短時間で済むという効果ももたらす。
けからなるので小型であり、しかも他に付属品がないの
で安価であるという効果をもたらす。同様の理由で、構
造が簡単であり、したかってトラブルが起きにくく、さ
らに色の識別が短時間で済むという効果ももたらす。
第１図は、この発明にかかるカラーセンサの１実施例に
おける窒化膜形成前の断面図、第２図は２゜発明、かヵ
、６カウー、、ヶ。、実施例。断面 ｉ図、承３図は、
この発明にかかるカラーセンサの１実施例の波長感度特
性をあられすグラフ、第４図はこの発明にかかるカラー
センサの他の実施例の断面図である。 １・・・絶縁膜（Ｓｉｎ２） ２・・・窒化膜（Ｓ ｉ
３Ｎ４ ）３・・・絶縁膜フォトダイオード ４・・
・窒化膜フォトダイオード ５・・・絶縁膜フォトダイ
オードの波長感度特性 ６・・・窒化膜フォトダイオー
ドの波長感度特性 ７・・・絶縁膜（Ｓｉ０２）Ｂ・・
・絶縁膜 代理人 弁理士 松 本 武 彦 入射光波長
おける窒化膜形成前の断面図、第２図は２゜発明、かヵ
、６カウー、、ヶ。、実施例。断面 ｉ図、承３図は、
この発明にかかるカラーセンサの１実施例の波長感度特
性をあられすグラフ、第４図はこの発明にかかるカラー
センサの他の実施例の断面図である。 １・・・絶縁膜（Ｓｉｎ２） ２・・・窒化膜（Ｓ ｉ
３Ｎ４ ）３・・・絶縁膜フォトダイオード ４・・
・窒化膜フォトダイオード ５・・・絶縁膜フォトダイ
オードの波長感度特性 ６・・・窒化膜フォトダイオー
ドの波長感度特性 ７・・・絶縁膜（Ｓｉ０２）Ｂ・・
・絶縁膜 代理人 弁理士 松 本 武 彦 入射光波長
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 、（１）それぞれの表面に保護膜を備え、モノリシック
に形成された複数のフォトダイオードからなるカラーセ
ンサであって、各フォトダイオードの保護膜の光透過特
性を互いに変えることにより、それぞれのフォトダイオ
ードの保護膜を透過する光の波長域を互いにずらせるよ
うＫしたことを特徴とするカラーセンサ。 ０）光透過特性を変えることが、各フォトダイオードの
保護膜の厚みおよび／または種類を変えることによりな
されている特許請求の範囲第１項記載のカラーセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59012409A JPS60155933A (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | カラ−センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59012409A JPS60155933A (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | カラ−センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60155933A true JPS60155933A (ja) | 1985-08-16 |
Family
ID=11804459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59012409A Pending JPS60155933A (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | カラ−センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60155933A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4804833A (en) * | 1985-09-06 | 1989-02-14 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Color sensing method and device therefor |
-
1984
- 1984-01-25 JP JP59012409A patent/JPS60155933A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4804833A (en) * | 1985-09-06 | 1989-02-14 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Color sensing method and device therefor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5644124A (en) | Photodetector with a multilayer filter and method of producing the same | |
| US8809099B2 (en) | Light sensor having IR cut interference filter with color filter integrated on-chip | |
| US8379223B2 (en) | Integrated monolithic interference detection device | |
| JPS6089723A (ja) | 色情報検出装置 | |
| JPS6394125A (ja) | カラ−センサ | |
| EP0474051B1 (en) | Semiconductor device for optical pick-up and a method of manufacturing the same | |
| JPS60155933A (ja) | カラ−センサ | |
| US20020063214A1 (en) | Optoelectronic microelectronic fabrication with infrared filter and method for fabrication thereof | |
| JPS61231436A (ja) | 色識別方法 | |
| JPS6097681A (ja) | モノリシツク集積回路 | |
| JPH06260625A (ja) | イメージセンサ装置及び製造方法 | |
| JPS63116458A (ja) | フオトセンサと信号処理回路を備えた半導体装置 | |
| US5215928A (en) | Method of manufacturing a semiconductor device for optical pick-up | |
| JP2560210B2 (ja) | 受光素子 | |
| JPS61292527A (ja) | 色識別装置 | |
| JPH0239226Y2 (ja) | ||
| JPS59148372A (ja) | 感光装置 | |
| JPH06310750A (ja) | モノクロームセンサ | |
| JPS6314482A (ja) | 薄膜半導体装置 | |
| JP2012142514A (ja) | 光センサ | |
| JPS6316003Y2 (ja) | ||
| JPS62133772A (ja) | 半導体カラ−センサ | |
| JPH025393Y2 (ja) | ||
| JPH0230739Y2 (ja) | ||
| Kato et al. | Integrated transducer for color distinction |