JPS6321870A - 光半導体装置 - Google Patents

光半導体装置

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JPS6321870A
JPS6321870A JP61166896A JP16689686A JPS6321870A JP S6321870 A JPS6321870 A JP S6321870A JP 61166896 A JP61166896 A JP 61166896A JP 16689686 A JP16689686 A JP 16689686A JP S6321870 A JPS6321870 A JP S6321870A
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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】 (発明の属する技術分野〕 本発明は入射先を電気信号に変換する光型変換素子を光
透過性樹脂を用いて封止した光半導体装置に関する。
〔従来技術の説明〕
従来、入射先を電気信号に変換する光電変換装置は第2
図に示すように構成されている。
すなわち、光電変換素子1を光電変換素子支持部材2上
に固定保持し、光電変換素子1とリード端子2′の所定
の箇所に、極細金属線3を用いてワイヤボンディングし
、次に、光iff iM 1’l樹脂4を用いて成形し
、外形を形成する。その後、リード端子2′の外部導出
部7を必要長さに切断し、所望状態に曲げるなどして光
半導体装置を構成していた。
ところで、上記構成の従来の光半導体装置には、下達の
ごとき諸問題が存在する。
すなわち、光電変換素子1の光受容部が複数個(n個)
の光受容部から構成されている場合、光電変換素子1の
n個の光受容部に均一な光束を有する光6が入射すると
、該n個の光受容部から得られる電気信号は、すべて同
一なレベルにならなければならないところ、実V、空上
は同一なレベルにならないという問題がある。また、n
個の光受容部のうちのある1つの光受容部に光を入射さ
せ、その他の光受容部には光を入射させない場合におい
て:よ、光を入射させない光受容部にも暗7流よりも大
なる電気信号出力が得られてしまうという問題もある。
(発明の目的) 本発明は、前述した従来の光半導体装置における上述の
諸問題を克服して、優れた特性を有する光半導体装置を
提供することを目的とする。
即ち、本発明の主たる目的は、光透過性樹脂を用いて封
止した光半導体装置において、光電変換素子を構成する
複数個の光受容部から得られる電気信号が均一である光
半導体装置を提供することにある。
(発明の構成) 本発明は、前述の従来装置における諸問題を解決して上
記本発明の目的を達成すべく鋭意研究を重ねたところ、
前述の従来装】の諸問題は以下のごとき原因によるもの
であることが判明した。
前述の間−の4発生原因について、第2図を用いて説明
する。
即ち、空気N8から光透過性樹脂4および光電変換素子
4に直角に光線6つ(入射l、た時光電変喚素子1の表
面9で、光が反射散乱される。反射散乱された光強度は
表面9の材料、面積度にも依るが角度依存性を持つ。反
射された散乱光は樹脂4がら空気層8へ抜けるものもあ
れば空気層8と樹脂4の界面10で反射されるものもあ
る。
スネルの法則によればある角度θ1で全反射する。θ1
は光透過性樹脂4と空気層8の屈折率により決定される
。例えば光透過性樹脂4、空気層8の屈折率をそれぞれ
1.5.1とした時、θ1は略40度となり略40度以
上になった場合全反射する。従って光電変換素子1の受
光部5の入射先量Aは、次式!で表わされる。
A=(光線6の光量)+(θr (θ「≧θ1)をなす
光線の全反射光量の積分値)+ (θr (θr〈θ1)をなす光線の反射光量の積分値
)・・・・・I 式1の第3項においてθ「の値がθユより小さい時反射
光量は非常に小さく無視できる値であるが、θrが01
にほぼ近い値になった時に反射光量は犬になる。
つまり受光部5の入射先量は光線6の光量と光電変換素
子1面上で受光部5を中心に11を半径にして描いた円
の円周近傍および円外から反射した光の入射先量の和と
なり、後者の不要反射光が入射するために光学特性異常
が生じ、前述のごとき問題が生じることとなる。
本発明は、上述の知見に基づいて更に研究を続けた結果
完成するに至ったものである。
即ち、本発明の光半導体装置は、光電変換素子を光電変
換素子支持部材上に固定保持し、該素子とリード端子を
極細金属線を介して電気的に接続したのち、光透過性樹
脂を用いて封止した光半導体装置であって、封止体外形
の少なくとも光透過面と光電変換素子との間の厚さおよ
び前記光透過面の形成が、光電変換素子の受光部からの
反射光がさらに封止体外形面で反射されて別の受光部へ
入射する入射先および光電変換素子の受光部周辺からの
反射光がさらに封止体外形面で反射されて受光部へ入射
する入射先の影響を減少させうる厚味および形状である
ことを特徴とするものである。
以下、図示の実施例により本発明の詳細な説明するが、
本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
第1図は、本発明の光半導体装置の1実施例を模式的に
示す断面略図である。なお、第1図において、前述の第
2図と同一符号を付したものは、第2図と同一のものを
示している。すなわち光電変換素子1を光電変換素子支
持部材2に固定保持し、光電変換素子1とリード端子2
′の所定箇所に極細金属線3を用いてワイヤボンディン
グし、次に光透過性樹脂4を用いて、トランスファーモ
−ルド法等の成形手段により1体的に成形し、外形を形
成する。成形型は、打止体外形の少なくとも光透過面と
光電変換素子との間の距離が従来のものに比べて犬であ
る型を用いる。即ち、第1図において、dlを従来の光
半導体装置の封止体外形表面と光電変換素子1との間の
距離、 d、 +  d2を本発明の打止体外形の少な
くとも光透過面と光;変))素子;との間の距離とする
と、従来のもつの場合 D=d+であるのに対し2本発
明の場合D =  d、 + d2(a2> O)であ
るようにする。その後、リード端子2′の外部導出部7
を必要長さに切断し、所望形状に曲げるなどして、光半
導体装置を形成する。
光線6が光i!を過性樹脂4の外形および光電変換素子
1に直角に入射した時、θをスネルの法則に従う全反射
角度とすると、光電変換素子1の受光部5に入射する光
量は、従来の光半導体装置(d2=0)の場合、次式I
+で表わされるものとなる。
A=(光線6の光量)+(光電変換素子1面上でp、を
半径にして描いた円の円周近傍と円外から反射した光の
入射先量の和)・・・・・11これに対し、本発明の光
墨導体装FF (d2≠0)の場合、次式il+で表わ
されるものとなる。
A=(光線6の光量)+(光電変換素子1面上で、Q2
を半径にして描いた円の円周近傍と円外から反射した光
の入射先量の和)・・・・・III式II+において、
JIH=2dl tanθ1x2=2ぐd、=−づ2)
jane1 112B、 + = 2d2janθ1(θ1.11は
一定) となる。従ってa2(−嵩上げ高さ)を犬きくすればす
る程u2−4.の値が犬になることにより反射光の入射
する領域が狭くなり反射による影響が少なくなる。また
光の強度は光路長の二乗に反比例することから、本発明
の場合、光路長が長くなるゆえに、反射光の入射する強
度の絶対値も減少し影響が少なくなる。つまり反射光の
影響を少なくするためには、光電変換素子1の受光部以
外からの反射光の影響を少なくするため受光部以外は光
到達できないようにマスキングすることと、光電変換素
子1の任意の受光部が略1□を半径にして描いた円内に
入るようにd2(=嵩上げ高さ)の7厚さおよび打止体
外形の少なくとも光透過面形状を設計すれば良い。また
マスキングしても光電変換素子1面の受光部部具外にも
光到達する場合、また任意の受光部が略λ2を半径にし
て描いた円外に存在せざるを得ない場合は予め影■の程
度を把握しd2(−嵩上げ高さ)および打止体外形の少
なくとも光透過面形状を設計すれば良い。
次に本発明の効果について第1図を用いて説明する。本
発明の光半導体装置において、d2が大になればなる程
反尉の影響が少なくなるとともに、光路長が長くなるこ
とによる反射光量の絶対値が小さくなりざらに影響が少
なくなる。
本発明の光半導体装置は、光電変換素子がCCD等受光
面か多分割化されているラインセンサー、エリアセンサ
ー等反射の影響がシビアに問われるセンサーに有効であ
る。
第3〜4図を用いて、本発明の光半導体装置をカメラの
オートフォーカスセンサーとして用いた時の光学特性向
上効果について説明する。
第3図は本発明の光半導体装置をカメラのAFセンサー
として用いた場合の光学系展開区を示す。図中、13〜
18は焦点検出装置(AFu )を構成する部品を夫々
示している。即ち、13はピント面近傍に置かれた視野
マスク、14はフィールドレンズ、15は開口15a 
、15bを持つ測距光束分割用マスク、16は二次結像
レンズで、16a 、 16bがレンズ部である。17
は測距用センサー(本発明の光半導体装置)で、多数の
画素が一直線上に並んだ一対のラインセンサー17a 
、 17bを有している。
18a 、L8bは各々二次結像レンズ16のレンズ部
16a 、15bによって投影された13aの像で、該
18a 、 18bは境界部がぴったり請接する様に1
5aの大きさが決められている。14は通過した光束を
有効に測距光束分割用マスク15および二次結像レンズ
16に導くためのレンズである。
従って当光学系において撮影レンズを通った光束は13
の上で結像し、更に開口15a 、 15bを通過して
、レンズ部1tia 、16bによりラインセンサー1
7a 、 17b上の18a 、 18b内に再結像さ
れる。そしてラインセンサー17a 、 17b上の2
像の相対位置を検出して合焦状、預を判別する様になっ
ている。
第4図にその原理を示す。ラインセンサー17a17b
上に投影された像の各々の出力をEa、 Ebとすると
、合焦状態では2像の距BSがある値Soとなるように
設定されているものとする、そして撮影レンズが非合焦
の状態ではS≠ Soとなるが、これを検出するために
はEaとEbを相対的にbitシフトさせて2像の相関
をとるという手法が用いられる。
ここでもし18a上の像が前述した反射により18a上
自体の像に反射の影響を及ぼすとか、tab上の像が前
述した反射により18b上自体の像に反射の影響を及ぼ
すとか、また18a上の像が前述した反射により18b
上の像に反射の影響を及ぼすとか、18b上の像が前述
した反射により18a上の像に反射の影響を及ぼすとE
aとEbは本来の被写体輝度分布とは異なった形状とな
る。ので真の被写体情報とは異なった情報で相関演算を
していることになり、その結果として検出されたピント
情報に誤差を生ずることとなる。
本発明の光半導体装置を用いると反射の影響が減少し正
確なピント情報を与えることになり、特にAFとして有
利なものである。
【図面の簡単な説明】
東1図は本発明の光半導体装!の一実施例を模式的に示
す断面略図であり、第2図は従来の光半導体装置を模式
的に示す断面略図である。第3図は、本発明の光半導体
装置をカメラのAFセンサーとして用いた場合の光学系
展開図であり、第4図は、その原理を説明するための図
である。 1・・・・・光電変換素子、2・・・・・光電変換素子
支持部材、2′・・・・・リード端子、3・・・・・極
細金属線、4・・・・・光透過性樹脂、5・・・・・光
電変換素子の受光部、6・・・・・光線、7・・・・・
リード端子の外部導出部、8・・・・・空気層、9・・
・・・光電変換素子の表面、lO・・・・・ 光透過性
樹脂と空気層との界面、13・・・・・ 視舒マスク、
14・・・・・フィールドレンズ、15・・・・・ 測
距光束分割用マスク、15a 、 15b・・・・・開
口、16・・・・・ 二次結像レンズ、16a % 1
8b・・・・・レンズ部、17・・・・・測距用センサ
ー、 17a 、17b・・・・・ラインセンサー、1
8a 、 18b・・・・・投影された13aの像図面
の浄書(内容に変更なし) 第1図 第2図 !(!( 第3図 jρa 第4図 手  続  補  正  書 (方式)%式% 1、事件の表示 昭和61年特許願166896号 2、発明の名称 光  半  導  体  装  蓋 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所  東京都大田区下丸子3丁目30番2号名称  
(100)キャノン株式会社 4、代理人 住所  東京都千代田区麹町3丁目12番地6麹町グリ
ーンビル 6、補正の対象   明細書及び図面 7、補正の内容 願書に最初に添付した明細書及び図面の浄書・別紙のと
おり(内容に変更なし) 以  上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光電変換素子を光電変換素子支持部材上に固定保
    持し、該素子とリード端子を極細金属線を介して電気的
    に接続したのち、光透過性樹脂を用いて封止してなる光
    半導体装置であって、封止体外形の少なくとも光透過面
    と光電変換素子との間の厚さおよび前記光透過面の形成
    が、光電変換素子の受光部からの反射光がさらに封止体
    外形面で反射されて別の受光部へ入射する入射先および
    光電変換素子の受光部周辺からの反射光がさらに封止体
    外形面で反射されて受光部へ入射する入射先の影響を減
    少させうる厚味および形状であることを特徴とする光半
    導体装置。
  2. (2)光半導体装置の封止体外形の少なくとも光透過面
    が凸状形状であり、その他の部分の封止体外形よりも厚
    味が厚い特許請求の範囲第(1)項に記載された光半導
    体装置。
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EP87306304A EP0253664B1 (en) 1986-07-16 1987-07-16 Semiconductor photo-sensor and method for manufacturing the same
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5350914A (en) * 1991-08-09 1994-09-27 Fuji Xerox Co., Ltd. Image reading apparatus
JP2004179495A (ja) * 2002-11-28 2004-06-24 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置
US8630867B2 (en) 2007-04-23 2014-01-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Remote-medical-diagnosis system method

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