[发明专利]光电传感器

说明书

技术领域

本发明涉及受光部包括组装有光电二极管以及信号处理电路的IC芯片（光电IC）的类型的光电传感器。

背景技术

作为公开了将光电IC用于受光部的光电传感器的文献，例如存在专利文献1以及专利文献2。

专利文献1公开了如下的反射型的光电传感器，即，在形成有电路图案的基板上排列装载有LED（发光二极管）和光电IC，并在两者之间设置有遮光壁（参照专利文献1的第0015、0016段，图2等）。

在专利文献2中公开了如下的反射型光电传感器，即，在装载有LED以及光电IC的基板的前方配备有框架，在该框架上安装有透镜，并且示出了在中央部配置有方形的光电二极管的结构的光电IC（参照专利文献2的第0031～0032段、图2、图3等。）。另外，在专利文献2中记载了在透射型光电传感器的受光器中也组装同样的结构的光电IC的内容（参照图11）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-13050号公报

专利文献2：日本特开2005-303264号公报

近几年在利用光电传感器的现场，随着检测对象的多样化和设备的小型化，需要更小且性能优良的光电传感器的用户逐渐增加。

为了应对上述的要求，需要使光电二极管变小。若使光电二极管变小，则与此相对应地光电IC也变小。

另外，在光电二极管的元件主体中，在P型半导体和N型半导体接合的接合部分产生寄生电容。该寄生电容随着接合部分的截面积变大而增加，使响应用于指示受光的控制信号的响应性降低。另外，在利用跨阻放大器进行将通过光电转换而产生的电流转换为电压的信号处理的情况下，受光量信号具有因寄生电容产生的噪声。为了提高传感器的检测性能，需要使寄生电容尽量小，为此也需要使光电二极管变小。

但是，在光电传感器中，由于因组装时的部件之间的对位而产生的微小的偏移和光电IC中的光电二极管的位置偏移等，在每个产品的光斑像的成像位置出现偏移。为了稳定地进行检测，需要不管光进入哪个位置也在受光面上形成具有充分的大小的光斑像，因此难以使光电二极管变小。

图8具体示出了使光电二极管变小的情况下产生的问题点。

在图8的（A）、（B）部分中，将光电二极管设成2T，将导入有光电二极管2T的光电IC设成20T。光电二极管2T的元件主体是一般的方形，装载于光电IC20T内的硅基板上。在该基板的光电二极管2T的周围设置有用于处理来自光电二极管2T的信号的电路的布线图案。为了形成所需的所有电路的图案，必须确保一定的面积的区域，但是如图8的（B）部分所示，若使光电二极管2T变小，则能够维持布线图案的面积而使光电IC20T变小。

但是，因检测光的入射而产生的光斑像P并不限定于成像在光电二极管2T的中央部，如图中的4个方向的箭头所示，可能向各种方向偏移而进行成像。因此，若使光电二极管2T变小，则如图8的（B）部分的虚线框P′所示，光斑像P大幅偏移的情况下的受光量大幅减少，从而导致灵敏度降低。

发明内容

本发明着眼于上述的问题，其目的在于，使在光电传感器中使用的光电IC内的光电二极管在能够应对入光位置的偏移的范围内变小，从而实现光电二极管以及组装有该光电二极管的光电IC的小型化，并且进一步提高传感器的检测性能。

本发明适用于如下的光电传感器，即，具有用于发出检测用光的投光元件、包括形成有信号处理电路的硅基板和在该硅基板上装载的光电二极管的光电IC，利用光电二极管接受来自投光元件的光或者该光的反射光，并基于来自信号处理电路的输出值来输出检测信号，其中，来自信号处理电路的输出值是对因接受光而产生的受光量信号进行处理而得的输出值。

本发明的特征在于，上述光电IC内的光电二极管的元件主体的前表面、背面以及它们之间的截面为，在面积比光斑像的面积大的矩形的四个角中切掉至少一个角而形成的形状的面，其中，上述光斑像是通过了前方的受光透镜的光在该元件主体的前表面上成像的像。

光入射到光电二极管的受光面（元件主体的前表面）的入光位置根据各种原因而发生位置偏移，但是根据经验或者通过测量，能够设想因该位置偏移而光斑像的成像位置偏移的范围。在以往的方形的光电二极管中，即使在包含该设想范围的范围内尽量使面积变小，也在四个角部产生不会形成光斑像的无用的区域。