(57)【要約】  可視光及び赤外線の測定に基づいて、紫外線の測定を補正する受光器を提供する。第１受光素子（ＰＤ１）及び第２受光素子（ＰＤ２）と、紫外線領域の光の透過率が低いＵＶカットフィルタ（１１）と、を備えた受光器（１）であって、第１受光素子（ＰＤ１）には、ＵＶカットフィルタ（１１）を透過した光が入射し、第１受光素子（ＰＤ１）及び第２受光素子（ＰＤ２）は、紫外線領域に感度を有するフォトダイオード（ＰＤ＿ｕｖ）と、可視光及び赤外線領域に感度を有するフォトダイオード（ＰＤ＿ｃｌｅａｒ）とに切り替えできる。第１受光素子（ＰＤ１）及び第２受光素子（ＰＤ２）のフォトダイオード（ＰＤ＿ｉｒ＋ＰＤ＿ｖｉｓ）の光電流から入射光の偏りを算出する。
2016143178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光の強度に応じて光電流を流す第１及び第２受光素子と、第１波長領域の光の透過率が上記第１波長領域外の光の透過率より低い光学フィルタと、を備えた受光器であって、
上記第１受光素子には、上記光学フィルタを透過した上記入射光が入射し、
上記第１及び第２受光素子は、隣接配置され、上記第１波長領域の光に感度を有する第１状態と、上記第１波長領域外の光に感度を有する第２状態とに切り替えでき、
上記第２状態である上記第１及び第２受光素子の光電流の和である第１値と、上記第２状態である上記第１又は第２受光素子の光電流である第２値との比を上記入射光の偏りの値として算出することを特徴とする受光器。
【請求項２】
第１の期間において、上記第１受光素子は上記第１波長領域外の第２波長領域の光に対して感度を有し、上記第２受光素子は上記第１波長領域外の第３波長領域の光に対して感度を有し、
第２の期間において、上記第１受光素子は上記第３波長領域の光に対して感度を有し、上記第２受光素子は上記第２波長領域の光に対して感度を有し、
第３の期間において、上記第１及び第２受光素子の少なくとも一方が上記第２波長領域の光に対して感度を有し、
上記第１値が、上記第１の期間の上記第１受光素子及び上記第２の期間の上記第２受光素子の光電流の和であり、
上記第２値が、上記第３の期間において上記第２波長領域の光に対して感度を有する、上記第３の期間の上記第１又は第２受光素子の光電流であることを特徴とする請求項１に記載の受光器。
【請求項３】
上記第１状態である上記第１及び第２受光素子の上記光電流が、上記偏りの値に基づき補正されることを特徴とする請求項１又は２に記載の受光器。
【請求項４】
上記第１波長領域が、紫外線領域であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の受光器。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の受光器を備えることを特徴とする携帯型電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光器および携帯型電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラ、近接センサ、方位センサ、加速度センサ、角速度センサ、及び照度センサ等の小型化により、スマートフォン等の携帯型電子機器に上記各種センサが搭載されている。特に、液晶パネルを有する電子機器では、照度センサにより周囲の明るさを測定し、周囲の明るさに応じてバックライトの輝度を適切に調整することができる。視感度に近い分光感度特性での照度測定を実現するために、照度センサに、複数の異なる分光感度特性のフォトダイオードを設け、それぞれのフォトダイオードの光電流を演算する技術が知られている。【０００３】
また、スマートフォンのサブ端末として、腕時計型の端末やメガネ型の携帯型電子機器も実用化されており、常に携帯者の心拍数や運動量等の生体情報をモニタして管理できる環境が整っている。さらに、野外使用されるこれらの携帯型電子機器に紫外線センサを搭載し、太陽光に含まれる紫外線強度を測定することにより、日焼けの防止を促したり、日中に受けた紫外線の積算量を記録したりすることができる。これにより、携帯型電子機器を用いて使用者の健康情報を管理することが可能となる。【０００４】
特許文献１は、ＵＶセンサ用と照度センサ用とに別々に、受光器と電圧検出回路と光センサ窓とを備える紫外線測定装置を開示している。また、特許文献２は、ＳＯＩ基板を用いて可視光センサと紫外線センサを集積した光センサを開示している。【０００５】
照度センサと紫外線センサとを備える携帯型電子機器において、光センサ窓をできるだけ少なくしてデザイン性を向上させるために、紫外線センサのセンサ窓と照度センサのセンサ窓とを共通化する試みがなされている。また、一般的に、紫外線を検出するためには、ＧａＮ系やＺｎＯ系等の化合物半導体やＳＯＩ基板を使ったフォトダイオードが使われてきた。しかし、これらを用いた場合、信号処理用ＩＣとの同一チップ上での集積化が困難で高コストになる。【０００６】
異なる分光感度特性を有する複数の接合フォトダイオードが縦方向に配列された構造の受光素子が２つ配置され、一方の受光素子の上部にＵＶ（紫外線）カットフィルタを配置し、２つの受光素子の信号強度の差分をとることで紫外線の強度および照度を測定する方式がある。【０００７】
上記差分方式は、低コストで紫外線受光器を実現することができる。紫外線を受光するには、紫外線領域に感度のある最表面のＰＮ接合フォトダイオードを使用する。ＵＶカットフィルタを可視光と赤外光とが透過するため、可視光領域または赤外線領域に感度のある深い位置のＰＮ接合フォトダイオードを用いることにより、照度を測定することも可能となる。【０００８】
また、上記差分方式は、汎用のシリコン基板を用いることが可能なため、シリコンＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）プロセスで形成されたセンサ回路と同一チップ上に集積化することにより低コスト化することが可能となる。さらに、紫外線と照度を上記複数の接合フォトダイオードが縦方向に配列された構造の受光素子で検出することになり、スマートフォン等の携帯型電子機器の紫外線センサと照度センサの光センサ窓を共通化することができる。【０００９】
一方、差分方式でない、紫外線領域の光を透過させるフィルタを用いた受光器の場合、４００ｎｍ以上の波長で感度を完全にゼロにすることは通常難しい。さらに、紫外線領域の光を透過させるフィルタとして、干渉膜フィルタを用いた場合、ＵＶカットフィルタと比較して層数が増え高コストになる。【００１０】
このような差分方式でない場合は、紫外線領域の光のみを透過させるフィルタを用いるため、可視光領域の光は殆ど通さない。このため、照度センサ用に４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域の可視光を検出する場合、照度センサ用の光センサ窓を紫外線センサ用の光センサ窓とは別に準備する必要がある。【００１１】
照度センサの分野では、視感度に近い分光特性を実現するために、複数の異なる分光特性のフォトダイオードの光電流を演算する方式は一般的に行われている。上記方式の従来の照度センサの断面図を図２４に示し、従来の照度センサの分光感度特性を図２５に示す。【００１２】
図２４に示すように、照度センサは、分光感度の異なる２つの受光素子（ＰＤ１、ＰＤ２）を備えている。受光素子ＰＤ１及び受光素子ＰＤ２は、Ｐ型拡散層（Ｐ＋）／Ｎ型ウェル層（Ｎ−Ｗｅｌｌ）／Ｐ型基板（Ｐ−Ｓｕｂ）の３層構造で、ＰＮ接合からなる２つのフォトダイオード（ＰＤ＿ｖｉｓ、ＰＤ＿ｉｒ）を備えている。受光素子ＰＤ１はＰ＋層とＰ−Ｓｕｂとが接地（ＧＮＤ）されており、受光素子ＰＤ２は、Ｐ−Ｓｕｂが接地されており、Ｐ＋層とＮ−Ｗｅｌｌ層とが互いに接続されている。【００１３】
これにより、図２５に示すように、受光素子ＰＤ１により、ＰＤ＿ｃｌｅａｒ（ＰＤ＿ｖｉｓ＋ＰＤ＿ｉｒ）の分光感度特性が得られ、受光素子ＰＤ２により、ＰＤ＿ｉｒの分光感度特性が得られる。ＰＤ１（ＰＤ＿ｃｌｅａｒ）−ＰＤ２（ＰＤ＿ｉｒ）の演算を行うことにより、ＰＤ＿ｖｉｓに相当する分光感度特性を得ることができ、ピーク感度が視感度に近い特性になり、照度を測定することができる。【００１４】
上述のような差分方式の紫外線センサと照度センサとにおいては、複数の受光素子に均等に光が入射することが理想的である。【００１５】
受光素子を平面的に均等に分布するように配置することで、照射される光の角度による照射光の偏りをある程度は低減することができる。しかし、受光素子の配置は固定である為、照射される光の角度およびセンサを樹脂封止した際のパッケージ表面状態などにより、照射光が偏り、分光感度特性にバラツキが生じる。例えば、図２４に示す照度センサの場合、受光素子ＰＤ１、ＰＤ２の出力電流の減算により照度を演算しているため、受光素子ＰＤ１、ＰＤ２への照射光に偏りがある場合、照度測定が偏り、分光感度特性にばらつきが生じる。【００１６】
特許文献３は、所定位置に配置された２つの受光素子の分光特性を測定中に入れ替えることで、測定結果の偏りと感度バラツキとを生じることなく測定する方法を開示している。例えば、第１の測定時間では、受光素子ＰＤ１をＰＤ＿ｉｒの分光特性とし、受光素子ＰＤ２をＰＤ＿ｃｌｅａｒの分光特性とし、第２の測定時間では、受光素子ＰＤ１をＰＤ＿ｃｌｅａｒの分光特性とし、受光素子ＰＤ２をＰＤ＿ｉｒの分光特性とする。【００１７】
特許文献４は、紫外線強度測定において、補正用フォトダイオードを用いて、測定の偏り、感度バラツキの補正を行う手法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】日本公開特許公報「特開２０１０−１１２７１４（２０１０年５月２０日公開）」
【特許文献２】日本特許公報「特許第５１８９３９１号（２０１３年０４月２４日発行）」
【特許文献３】日本公開特許公報「特開２０１３−５０４２２（２０１３年３月１４日公開）」
【特許文献４】日本公開特許公報「特開２０１４−１１２０４８（２０１４年６月１９日公開）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
受光素子の配置は固定である為、照射される光の角度およびセンサを樹脂封止した際のパッケージ表面状態などにより、照射光が偏り、分光感度特性にバラツキが生じる。上記特許文献３及び上記特許文献４は、このような問題を改善するための試みを開示しているが、以下のような問題がある。【００２０】
上記特許文献３に記載されている照度センサの構成は、所定位置に配置された２つの受光素子に入射される光の波長分布が同じである場合にのみ適用可能である。すなわち、所定位置に配置された２つの受光素子の両方に光学フィルタが設けられていない場合及び両方に同じ光学フィルタが設けられている場合にのみ適用可能である。【００２１】
従って、一方の受光素子にのみＵＶカットフィルタを配置した差分方式の紫外線センサには適用できない。なぜならば、一方の受光素子の上部にＵＶカットフィルタを配置し、２つの受光素子の信号強度の差分をとることにより紫外線の強度を測定する方式であり、第１の測定時間から第２の測定時間に切り替わる際に、ＵＶカットフィルタの位置を入れ替えることができないからである。【００２２】
また、上記特許文献４に記載されている紫外線センサの構成は、紫外線測定用のフォトダイオードとは別に、補正用のフォトダイオードを設ける必要がある。このため、コストの増加や光センサの形成面積の増加を招いてしまう。【００２３】
本発明の目的は、コストの増加及び受光素子の形成面積の増加を抑制できるとともに、入射光の偏りを算出できる受光器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の受光器は、入射光の強度に応じて光電流を流す第１及び第２受光素子と、第１波長領域の光の透過率が上記第１波長領域外の光の透過率より低い光学フィルタと、を備えた受光器であって、上記第１受光素子には、上記光学フィルタを透過した上記入射光が入射し、上記第１及び第２受光素子は、隣接配置され、上記第１波長領域の光に感度を有する第１状態と、上記第１波長領域外の光に感度を有する第２状態とに切り替えでき、上記第２状態である上記第１及び第２受光素子の光電流の和である第１値と、上記第２状態である上記第１又は第２受光素子の光電流である第２値との比を上記入射光の偏りの値として算出することを特徴とする。【００２５】
上記構成によれば、上記第１及び第２受光素子は、上記第１波長領域外の光に感度を有する第２状態で、上記入射光の強度を測定できる。このため、上記第１波長領域外における、上記第１及び第２受光素子への入射光の偏りを算出することができる。【００２６】
また、上記第１及び第２受光素子は、上記第１波長領域の光に感度を有する第１状態と、上記第１波長領域外の光に感度を有する第２状態とで、上記入射光の強度を測定できる。このため、上記入射光の強度を測定するための受光素子とは別に、上記入射光の偏りを測定するための受光素子を設ける必要がない。これにより、コストの増加及び受光素子の形成面積の増加を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の一態様によれば、コストの増加及び受光素子の形成面積の増加を抑制できるとともに、入射光の偏りを算出できる受光器を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施形態１に係る受光器の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した受光部の平面図である。
【図３】図１に示した受光部の断面図である。
【図４】受光素子の各フォトダイオードの分光感度特性を示す図である。
【図５】フォトダイオードＰＤ＿ｕｖの光電流を取り出すときのスイッチの開閉状態を示す受光素子の断面図である。
【図６】フォトダイオードＰＤ＿ｃｌｅａｒの光電流を取り出すときのスイッチの開閉状態を示す受光素子ＰＤの断面図である。
【図７】フォトダイオードＰＤ＿ｉｒの光電流を取り出すときのスイッチの開閉状態を示す受光素子ＰＤの断面図である。
【図８】Ａ／Ｄコンバーターの構成を示すブロック図である。
【図９】Ａ／Ｄコンバーターの動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図１０】フォトダイオードＰＤ＿ｕｖの分光感度特性を示す図である。
【図１１】ＵＶカットフィルタの分光透過率特性を示す図である。
【図１２】ＵＶカットフィルタを透過した光に対するフォトダイオードＰＤ＿ｕｖの分光感度特性を示す図である。
【図１３】実施形態１にかかる受光器全体における分光感度特性を示す図である。
【図１４】補正用測定を行うときの受光部の断面図である。
【図１５】変形例１に係る受光部の平面図である。
【図１６】変形例１に係るＵＶカットフィルタを透過した光と透過していない光とに対するフォトダイオードＰＤ＿ｕｖの分光感度特性を示す図である。
【図１７】変形例１に係る受光器全体における分光感度特性を示す図である。
【図１８】変形例２に係る受光部の平面図である。
【図１９】別の補正用測定を行うときの受光部の断面図である。
【図２０】実施形態３に係る受光器の構成を示すブロック図であり、（ａ）は、スイッチの第１の開閉状態を示し、図２０の（ｂ）は、スイッチの第２の開閉状態を示す。
【図２１】第１補正用測定の第１の測定時間であるときの受光部の断面図である。
【図２２】第１補正用測定の第２の測定時間であるときの受光部の断面図である。
【図２３】変形例３に係る受光器の構成を示すブロック図である。
【図２４】従来の照度センサの断面図である。
【図２５】従来の照度センサの分光感度特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について図１〜図２３に基づいて詳細に説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などはあくまで一実施形態に過ぎず、これらによりこの発明の範囲が限定解釈されるべきではない。
【００３０】
〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、図１〜図１８に基づいて説明する。
【００３１】
図１は、本実施形態の受光器１の構成を示すブロック図である。受光器１は、光が入射することにより光電流を流す受光部１０と、光電流に基づいて光の強度を検出するセンサ回路部２０とを備えている。受光器１は、スマートフォン等の携帯型電子機器に搭載することができる。
【００３２】
＜受光部＞
図２は、図１に示した受光部１０の平面図である。受光部１０は、平面視において互いに隣接して配置された第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２と、第１受光素子ＰＤ１の上部に設けられたＵＶカットフィルタ１１（紫外線カットフィルタ，光学フィルタ）とを備えている。第１受光素子ＰＤ１は、入射した光の強度に応じて光電流Ｉｉｎ１を流し、第２受光素子ＰＤ２は、入射した光の強度に応じて光電流Ｉｉｎ２を流す。
【００３３】
図３は、図１に示した受光部１０の断面図である。図３に示すように、受光部１０は、第１受光素子ＰＤ１と、第２受光素子ＰＤ２と、ＵＶカットフィルタ１１と、遮蔽部１２とを備えている。これにより、第１受光素子ＰＤ１には、ＵＶカットフィルタ１１を透過した光が入射する。
【００３４】
第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２は同じ断面構造を有しており、それぞれ、Ｐ型基板Ｐ‐Ｓｕｂ（基板）と、Ｐ型基板Ｐ‐Ｓｕｂ上に形成されたＮ型ウェル層Ｎ‐Ｗｅｌｌ（第３層）と、Ｎ型ウェル層Ｎ‐Ｗｅｌｌ上に形成されたＰ型ウェル層Ｐ‐Ｗｅｌｌ（第２層）と、Ｐ型ウェル層Ｐ‐Ｗｅｌｌ上に形成されたＮ型拡散層Ｎ（第１層）とを備えている。また、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２は同じスイッチング構造を有しており、それぞれ５つのスイッチＳＷ１〜５を備えている。
【００３５】
（受光素子の断面構造）
第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２は、それぞれ３つのＰＮ接合（フォトダイオード接合）を有しており、Ｐ型基板Ｐ‐ＳｕｂとＮ型ウェル層Ｎ‐ＷｅｌｌとのＰＮ接合により構成されたフォトダイオードＰＤ＿ｉｒと、Ｎ型ウェル層Ｎ‐ＷｅｌｌとＰ型ウェル層Ｐ‐ＷｅｌｌとのＰＮ接合により構成されたフォトダイオードＰＤ＿ｖｉｓと、Ｐ型ウェル層Ｐ‐ＷｅｌｌとＮ型拡散層ＮとのＰＮ接合により構成されたフォトダイオードＰＤ＿ｕｖとを備えている。
【００３６】
ＵＶカットフィルタ１１は、紫外線の波長領域（波長４００ｎｍ以下）の光の透過率が、当該紫外線の波長領域外の光の透過率よりも低い光学フィルタである。ＵＶカットフィルタ１１は、紫外線の波長領域（第１波長領域）の光を遮断するものであることが好ましい。
【００３７】
遮蔽部１２は、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２の上面に、最上層であるＮ型拡散層Ｎを露出させるように設けられている。これにより、外部からの光がＮ型拡散層Ｎに入射する。
【００３８】
（受光素子のスイッチング構造）
第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２のスイッチＳＷ１〜５は、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２の各層の接続関係（各フォトダイオードのアノード及びカソードの接続関係）を変更することにより、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２の分光感度特性を変更するためのスイッチである。スイッチＳＷ１〜５を制御することにより、フォトダイオードＰＤ＿ｉｒ、フォトダイオードＰＤ＿ｖｉｓおよびフォトダイオードＰＤ＿ｕｖの何れかから光電流を取り出すことができる。
【００３９】
スイッチＳＷ１は、一方の端子が出力端子ＯＵＴに接続されており、他方の端子がＮ型拡散層Ｎに接続されている。
【００４０】
スイッチＳＷ２は、一方の端子が出力端子ＯＵＴ及びスイッチＳＷ１の一方の端子に接続されており、他方の端子がＮ型ウェル層Ｎ‐Ｗｅｌｌに接続されている。
【００４１】
スイッチＳＷ３は、一方の端子がＧＮＤ（グランド，０Ｖ）に接続されており、他方の端子がスイッチＳＷ１の他方の端子及びＮ型拡散層Ｎに接続されている。
【００４２】
スイッチＳＷ４は、一方の端子がＧＮＤ及びスイッチＳＷ３の一方の端子に接続されており、他方の端子がＰ型ウェル層Ｐ‐Ｗｅｌｌに接続されている。
【００４３】
スイッチＳＷ５は、一方の端子がスイッチＳＷ４の他方の端子及びＰ型ウェル層Ｐ‐Ｗｅｌｌに接続されており、他方の端子がスイッチＳＷ２の他方の端子及びＮ型ウェル層Ｎ‐Ｗｅｌｌに接続されている。
【００４４】
第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２のスイッチＳＷ１〜５の開閉は、図示しない外部の制御部等により独立的（個別的）に制御される。
【００４５】
（受光素子の分光感度特性）
図３に示した第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２は、ＵＶカットフィルタ１１の影響を無視すると、スイッチＳＷ１〜５の開閉状態が同じとき、同じ分光感度特性を有している。
【００４６】
受光素子ＰＤ（第１受光素子ＰＤ１・第２受光素子ＰＤ２）の構成及び動作を、図４〜図７を参照して説明する。
【００４７】
図４は、受光素子ＰＤの各フォトダイオードの分光感度特性（ＰＤ＿ｕｖ，ＰＤ＿ｖｉｓ，ＰＤ＿ｉｒ，ＰＤ＿ｃｌｅａｒ＝ＰＤ＿ｖｉｓ＋ＰＤ＿ｉｒ）を示す図である。
【００４８】
図５は、フォトダイオードＰＤ＿ｕｖの光電流を取り出すときのスイッチＳＷ１〜５の開閉状態を示す受光素子ＰＤの断面図である。図５に示すように、スイッチＳＷ１，ＳＷ４，ＳＷ５をオンし、スイッチＳＷ２，ＳＷ３をオフすることにより、受光素子ＰＤは、紫外線領域の光に対して感度を有する状態（第１状態）となる。このとき、受光素子ＰＤから、フォトダイオードＰＤ＿ｕｖの光電流を取り出すことができる。このときの受光素子ＰＤの分光感度特性は、図４中のＰＤ＿ｕｖで示す曲線のようになる。
【００４９】
図６は、フォトダイオードＰＤ＿ｖｉｓ及びフォトダイオードＰＤ＿ｉｒを合わせたフォトダイオードＰＤ＿ｃｌｅａｒの光電流を取り出すときのスイッチＳＷ１〜５の開閉状態を示す受光素子ＰＤの断面図である。図６に示すように、スイッチＳＷ２〜４をオンし、スイッチＳＷ１，ＳＷ５をオフすることにより、受光素子ＰＤは、可視光領域及び赤外線領域の光に対して感度を有する状態（第２状態）となる。このとき、受光素子ＰＤから、フォトダイオードＰＤ＿ｃｌｅａｒ（ＰＤ＿ｖｉｓ＋ＰＤ＿ｉｒ）の光電流を取り出すことができる。このときの受光素子ＰＤの分光感度特性は、図４中のＰＤ＿ｃｌｅａｒ（ＰＤ＿ｖｉｓ＋ＰＤ＿ｉｒ）で示す曲線のようになる。
【００５０】
図７は、フォトダイオードＰＤ＿ｉｒの光電流を取り出すときのスイッチＳＷ１〜５の開閉状態を示す受光素子ＰＤの断面図である。図７に示すように、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ５をオンし、スイッチＳＷ３，ＳＷ４をオフすることにより、受光素子ＰＤは、赤外線領域の光に対して感度を有する状態（第２状態）となる。このとき、受光素子ＰＤから、フォトダイオードＰＤ＿ｉｒの光電流を取り出すことができる。このときの第１受光素子ＰＤ１の分光感度特性は、図４中のＰＤ＿ｉｒで示す曲線のようになる。
【００５１】
なお、フォトダイオードＰＤ＿ｖｉｓの光電流を取り出す必要がある場合には、センサ回路部において、フォトダイオードＰＤ＿ｖｉｓ及びフォトダイオードＰＤ＿ｉｒから取り出した光電流を変換して得られたデジタル出力値から、フォトダイオードＰＤ＿ｉｒから取り出した光電流を変換して得られたデジタル出力値を差し引くことにより、フォトダイオードＰＤ＿ｖｉｓから取り出した光電流に対応するデジタル出力値を演算することができる。
【００５２】
以上のように、受光素子ＰＤのスイッチＳＷ１〜５の開閉を制御することにより、３つのフォトダイオードのそれぞれの分光感度特性に基づいて光の強度を測定することができる。
【００５３】
従って、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２は所定波長領域の光に対して、分光感度を有す状態及び有さない状態に切り替え可能である。
【００５４】
なお、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２がＮ型拡散層/Ｐ型ウェル層/Ｎ型ウェル層/Ｐ型基板の４層構造を有する場合を上述において説明したが、Ｐ型拡散層/Ｎ型ウェル層/Ｐ型ウェル層/Ｎ型基板の４層構造を有してもよい。
【００５５】
また、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２が同一の層構造を有する場合について説明したが、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２は同一の層構造を有さなくてよい。当業者は、互いに異なる積層構造を有し、同一の分光感度特性を有する第１受光素子及び第２受光素子を適宜用いてよい。
【００５６】
＜センサ回路部＞
図１に示すように、センサ回路部２０は、第１Ａ／ＤコンバーターＡＤＣ１と、第２Ａ／ＤコンバーターＡＤＣ２とを備えている。また、センサ回路部２０は、図示しない演算部を備えている。
【００５７】
Ａ／ＤコンバーターＡＤＣ１は、第１受光素子ＰＤ１に接続されており、光電流Ｉｉｎ１をデジタル信号に変換してデジタル出力値ＡＤＣＯＵＮＴ１を出力する。デジタル出力値ＡＤＣＯＵＮＴ１は、第１受光素子ＰＤ１に入射した光の強度に対応する。
【００５８】
Ａ／ＤコンバーターＡＤＣ２は、第２受光素子ＰＤ２に接続されており、光電流Ｉｉｎ２をデジタル信号に変換してデジタル出力値ＡＤＣＯＵＮＴ２を出力する。デジタル出力値ＡＤＣＯＵＮＴ２は、第２受光素子ＰＤ２に入射した光の強度に対応する。
【００５９】
Ａ／ＤコンバーターＡＤＣ１・ＡＤＣ２は、同じ構成を有している。Ａ／ＤコンバーターＡＤＣ（ＡＤＣ１・ＡＤＣ２）の構成及び動作を、図８および図９を参照して説明する。
【００６０】
（Ａ／Ｄコンバーターの構成）
図８は、Ａ／Ｄコンバーターの構成を示すブロック図である。
【００６１】
図８に示すように、Ａ／ＤコンバーターＡＤＣは、入力端子ＩＮと、出力端子ＯＵＴと、充電回路２２と、比較回路２３と、制御回路２４と、放電回路２５とを備えている。
【００６２】
充電回路２２は、光電流Ｉｉｎにより充電される回路であり、アンプ回路ＡＭＰ１と、光電流Ｉｉｎに応じた電荷を蓄えるコンデンサＣ１とにより構成されている。アンプ回路ＡＭＰ１は、反転入力端子が入力端子ＩＮに接続され、非反転入力端子がＧＮＤに接続され、出力端子が比較回路２３に接続されている。コンデンサＣ１は、アンプ回路ＡＭＰ１の反転入力端子と出力端子との間に設けられている。これにより、アンプ回路ＡＭＰ１及びコンデンサＣ１は、積分回路を構成している。
【００６３】
比較回路２３は、充電回路２２の出力電圧と基準電圧Ｖｒｅｆとを比較する回路であり、コンパレータＣＭＰ１、スイッチＳＷ３１、及び基準電源Ｖ１により構成されている。コンパレータＣＭＰ１は、非反転入力端子が充電回路２２に接続され、反転入力端子がスイッチＳＷ３１を介して充電回路２２に接続されるとともに基準電源Ｖ１に接続され、出力端子が制御回路２４に接続されている。スイッチＳＷ３１は、外部からの切替信号に応じて開閉（オン／オフ）し、充電回路２２とコンパレータＣＭＰ１の反転入力端子及び基準電源Ｖ１との電気的接続を導通／遮断する。基準電源Ｖ１は、基準電圧ＶｒｅｆをコンパレータＣＭＰ１の反転入力端子に印加している。
【００６４】
制御回路２４は、比較回路２３の出力（比較結果）に基づいて、測定時間に放電回路２５が放電を行った回数を数え、当該回数に応じたデジタル値ＡＤＣＯＵＮＴを出力するものであり、フリップフロップ（ＦＦ）２４１及びカウンタ２４２により構成されている。ＦＦ２４１は、入力部が比較回路２３に接続され、出力部がカウンタ２４２に接続されるとともに、放電回路２５に接続されている。カウンタ２４２の出力部は、出力端子ＯＵＴに接続されている。
【００６５】
放電回路２５は、充電回路２２の出力電圧が基準電圧Ｖｒｅｆを超えたときに充電回路２２を放電させる（コンデンサＣ１に蓄えられた電荷を放電させる）ものであり、電流源ＩＲＥＦ及びスイッチＳＷ３２により構成されている。スイッチＳＷ３２は、一方の端子が電流源ＩＲＥＦに接続され、他方の端子が充電回路２２及び入力端子ＩＮに接続されている。スイッチＳＷ３２は、切替信号（ＦＦ２４１の出力信号ＣＨＡＲＧＥ）に応じて開閉（オン／オフ）し、両者の電気的接続を導通／遮断する。
【００６６】
（Ａ／Ｄコンバーターの動作）
図９は、図８に示したＡ／ＤコンバーターＡＤＣの動作の一例を示すタイミングチャートである。図９中、ＣＬＫはクロック信号を示し、ＳＷ３１はスイッチＳＷ３１の開閉状態を示し、ＳＷ３２はスイッチＳＷ３２の開閉状態を示し、Ｖｒｅｆは基準電源Ｖ１の電圧を破線により示し、ＶＳＩＧは充電回路２２の出力を実線により示し、ＣＯＭＰは比較回路２３の出力を示し、ＣＨＡＲＧＥはスイッチＳＷ３２の開閉に用いる制御回路２４の出力（ＦＦ２４１の出力）を示す。
【００６７】
変換動作開始前は、スイッチＳＷ３１が閉じている。これにより、充電回路２２（積分回路）の出力ＶＳＩＧは、基準電源Ｖ１の電圧Ｖｒｅｆに充電されている。
【００６８】
Ａ／ＤコンバーターＡＤＣは、スイッチＳＷ３１が開くことにより、光電流ＩｉｎでコンデンサＣ１に充電を行うことが可能となり、ＡＤ変換動作を行う。スイッチＳＷ３１の開放期間がデータ変換期間（充電期間，t_conv）となっており、測定時間に対応する。
【００６９】
データ変換期間では、まず、スイッチＳＷ３２を閉じて、放電回路２５により、コンデンサＣ１から一定の電荷（ＩＲＥＦ×t_clk）を放電させる（プリチャージ動作）。続いて、スイッチＳＷ３２を開いて、受光素子ＰＤからの光電流Ｉｉｎにより充電回路２２が充電され、その出力ＶＳＩＧが上昇する。出力ＶＳＩＧが電圧Ｖｒｅｆを超えると、比較回路２３の出力ＣＯＭＰがロー電圧からハイ電圧に切り替わる。これにより、ＦＦ２４１の出力、すなわち制御回路２４の出力ＣＨＡＲＧＥがロー電圧からハイ電圧に切り替わって、スイッチＳＷ３２がオンとなり、放電回路２５により一定の電荷（ＩＲＥＦ×t_clk）が放電される。
【００７０】
続いて、放電により充電回路２２の出力ＶＳＩＧが下降し、出力ＶＳＩＧが電圧Ｖｒｅｆを下回ると、比較回路２３の出力ＣＯＭＰがハイ電圧からロー電圧に切り替わる。これにより、ＦＦ２４１の出力、すなわち制御回路２４の出力ＣＨＡＲＧＥがハイ電圧からロー電圧に切り替わって、スイッチＳＷ３２がオフとなり放電が停止する。
【００７１】
その後は、受光素子ＰＤからの光電流Ｉｉｎにより再び充電回路２２が充電され、上述と同様に動作する。
【００７２】
一方、データ変換期間（t_conv）の間、カウンタ２４２が、ＦＦ２４１の出力がハイ電圧となった時間、すなわち放電時間の回数を数えており、このカウント値が、入力された電荷量に応じた値としてデジタル出力される。カウンタ２４２の出力は、Ａ／ＤコンバーターＡＤＣの出力ＡＤＣＯＵＮＴとなる。
【００７３】
Ａ／ＤコンバーターＡＤＣでは、光電流Ｉｉｎにより充電された電荷量と、（ＩＲＥＦ×t_clk）により放電された電荷量とが等しくなるように動作するので、「充電電荷量（Ｉｉｎ×t_conv）＝放電電荷量（ＩＲＥＦ×t_clk×count）」により、下記の（式１）が成り立つ。
【００７４】
count＝（Ｉｉｎ×t_conv）／（ＩＲＥＦ×t_clk）………（式１）
count：放電時間をカウントした値
Ｉｉｎ：入力電流値
ＩＲＥＦ：基準電流値
t_conv：充電時間
t_clk：クロック周期
故に、放電時間をカウントした値（count）の最小分解能は、（ＩＲＥＦ×t_clk）で決定されることがわかる。
【００７５】
＜紫外線測定の原理＞
次に、図１に示した受光器１において紫外線強度を検出する原理について説明する。
【００７６】
図１０は、フォトダイオードＰＤ＿ｕｖの分光感度特性を示す図である。図１０に示すように、フォトダイオードＰＤ＿ｕｖの分光感度特性のピーク波長は約４５０ｎｍである。より詳しく述べると、波長４２０〜４３０ｎｍにフォトダイオードＰＤ＿ｕｖの分光感度特性のピーク波長がある。なお、受光素子におけるＰＮ接合の接合深さを調整することにより、このピーク波長を調整することができる。
【００７７】
図１１は、図３に示したＵＶカットフィルタ１１の分光透過率特性を示す図である。ＵＶカットフィルタ１１は４００ｎｍ以下の波長の光の透過率が低く、４００ｎｍ以上の波長の光の透過率は、ほぼ１００％である。
【００７８】
図１２は、ＵＶカットフィルタ１１を透過した光に対するフォトダイオードＰＤ＿ｕｖの分光感度特性を示す図である。
【００７９】
図１に示した受光器１のセンサ回路部２０においてデジタル出力値ＡＤＣＯＵＮＴ１、ＡＤＣＯＵＮＴ２が出力される。
【００８０】
図示しない演算部が、デジタル出力値ＡＤＣＯＵＮＴ２とデジタル出力値ＡＤＣＯＵＮＴ１との差分を演算する。上記差分は、第２受光素子ＰＤ２に入射した光の強度から、第１受光素子ＰＤ１に入射した光の強度を差し引いたものとなる。
【００８１】
そのため、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２においてともに、スイッチＳＷ１〜５の開閉状態が図５のようであるとき、受光部１０全体における分光感度特性は、図１３に示す分光感度特性とみなすことができる。
【００８２】
これにより、受光部１０は、波長が４００ｎｍ以下の紫外線領域のみに感度を持つため、受光器１は、紫外線強度を正確に測定することができる。
【００８３】
＜測定と補正＞
図１に示した受光器１は、上述の原理により紫外線強度を検出する紫外線測定を行う前に、補正用測定を行う。そして、図示しない演算部が、受光部１０に入射する照射光（入射光）の偏りの値を演算する。紫外線測定を行った後に、上記偏りの値により上記演算部が、紫外線測定を補正する。
【００８４】
（補正用測定）
（ＰＤ＿ｖｉｓ＋ＰＤ＿ｉｒ）
図１４は、受光器１が補正用測定を行うときの受光部１０の断面図である。第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２のスイッチＳＷ１〜５の開閉状態が、共に図６に示した開閉状態であるので、第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２は、共にフォトダイオードＰＤ＿ｃｌｅａｒ（ＰＤ＿ｖｉｓ＋ＰＤ＿ｉｒ）から光電流を取り出す。
【００８５】
図２に示したように第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２は、隣接して配置されている。また、図４に示したようにフォトダイオードＰＤ＿ｃｌｅａｒの分光感度特性は、波長が４００ｎｍ以上の領域にほぼ存在する。また、図１１に示したように第１フォトダイオードＰＤ１の上部に設けられたＵＶカットフィルタ１１の分光透過率は、波長が４００ｎｍ以上の領域においてほぼ１００％である。
【００８６】
故に、図１４に示した第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２の接続状態で、第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２に入射する照射光の偏りを測定することができる。
【００８７】
（照射光の偏りの値）
第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２が図１４に示した接続状態であるときの、図１に示したデジタル出力値ＡＤＣＯＵＮＴ１，ＡＤＣＯＵＮＴ２をそれぞれＡＤＣ１＿ｃｌｅａｒ，ＡＤＣ２＿ｃｌｅａｒとする。第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２の照射光の偏りの値を、それぞれＢｉａｓ１及びＢｉａｓ２とすると、下記の（式２）及び（式３）が成り立つ。
【００８８】
Ｂｉａｓ１＝２×ＡＤＣ１＿ｃｌｅａｒ／（ＡＤＣ１＿ｃｌｅａｒ＋ＡＤＣ２＿ｃｌｅａｒ）………（式２）
Ｂｉａｓ２＝２×ＡＤＣ２＿ｃｌｅａｒ／（ＡＤＣ１＿ｃｌｅａｒ＋ＡＤＣ２＿ｃｌｅａｒ）………（式３）
一般に、同一光源からの照射光の偏りは、異なる波長領域において相関関係にある。故に、補正用測定において測定する波長領域は紫外線測定において測定する波長領域と異なるにも関わらず、補正用測定から演算した照射光の偏りの値Ｂｉａｓ１・Ｂｉａｓ２を紫外線測定において検出する紫外線強度の補正に用いることができる。
【００８９】
紫外線測定における主な測定対象光源である太陽光は、紫外線領域〜赤外線領域にわたる広い分光特性を有している。故に、可視光及び／又は赤外線領域において照射光の偏りを測定することができる。さらに、補正用測定において可視光領域および赤外線領域の広い分光感度特性を有するフォトダイオードＰＤ＿ｃｌｅａｒ（ＰＤ＿ｖｉｓ＋ＰＤ＿ｉｒ）を使用することにより、高い受光感度が得られ、照射光の偏りの値Ｂｉａｓ１，Ｂｉａｓ２の精度を向上させることができる。
【００９０】
また、上記（式２）のＢｉａｓ１の分母及び上記（式３）のＢｉａｓ２の分母は、ＵＶカットフィルタ１１が備えられた第１受光素子ＰＤ１を接続した際の出力値とＵＶカットフィルタ１１が備えられていない第２受光素子ＰＤ２を接続した際の出力値との和を用いている。これは、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２の全体で光を受けた際の出力値と等価であることから、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２への入射光の偏り、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２の感度ばらつき、及びＵＶカットフィルタ１１の影響を平均化し、分散することができる。
【００９１】
（紫外線測定）
受光器１が紫外線強度を検出する紫外線測定を行う。このとき、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２のスイッチＳＷ１〜５は共に図５に示した開閉状態である。紫外線測定時の、図１に示したデジタル出力値ＡＤＣＯＵＮＴ１，ＡＤＣＯＵＮＴ２をそれぞれＡＤＣ１＿ｕｖ，ＡＤＣ２＿ｕｖとする。
【００９２】
（紫外線測定の補正）
図示しない演算部は、デジタル出力値ＡＤＣ１＿ｕｖ，ＡＤＣ２＿ｕｖに、照射光の偏りの値Ｂｉａｓ１・Ｂｉａｓ２の逆数を掛けて紫外線測定を補正する。デジタル出力値ＡＤＣ１＿ｕｖ，ＡＤＣ２＿ｕｖを補正したデジタル値をそれぞれＡＤＣ１＿ｕｖ＿ｃｏｒｒｅｃｔ，ＡＤＣ２＿ｕｖ＿ｃｏｒｒｅｃｔとすると、下記の（式４）及び（式５）が成り立つ。
【００９３】
ＡＤＣ１＿ｕｖ＿ｃｏｒｒｅｃｔ＝ＡＤＣ１＿ｕｖ／Ｂｉａｓ１………（式４）
ＡＤＣ２＿ｕｖ＿ｃｏｒｒｅｃｔ＝ＡＤＣ２＿ｕｖ／Ｂｉａｓ２………（式５）
そして、下記の（式６）より、図示しない演算部は照射光の偏りを補正した精度の高い紫外線強度を演算する。
【００９４】
ＡＤＣ２＿ｕｖ＿ｃｏｒｒｅｃｔ−ＡＤＣ１＿ｕｖ＿ｃｏｒｒｅｃｔ………（式６）
これにより、受光部１０は波長が４００ｎｍ以下の紫外線領域のみに感度を持ち、演算部が紫外線強度を補正するため、受光器１は紫外線強度を正確に測定することができる。
【００９５】
＜照度測定＞
図１に示した受光器１は、可視光の照度を測定する照度測定も行うことができる。
【００９６】
例えば、第１受光素子ＰＤ１のスイッチＳＷ１〜５の開閉状態を図７のようして、第１受光素子ＰＤ１のフォトダイオードＰＤ＿ｉｒから光電流を取り出して、Ａ／ＤコンバーターＡＤＣ１に入力する。同時に、第２受光素子ＰＤ２のスイッチＳＷ１〜５の開閉状態を図６のようして、第２受光素子ＰＤ２のフォトダイオードＰＤ＿ｃｌｅａｒから光電流を取り出して、Ａ／ＤコンバーターＡＤＣ２に入力する。
【００９７】
フォトダイオードＰＤ＿ｃｌｅａｒは可視光領域および赤外線領域の分光感度特性を有し、フォトダイオードＰＤ＿ｉｒは赤外線領域の分光感度特性を有する。このため、演算部はデジタル出力値ＡＤＣＯＵＴ１，ＡＤＣＯＵＮＴ２の差分から、可視光の照度を演算することができる。
【００９８】
なお、このような照度測定においても、照射光の偏りの値Ｂｉａｓ１，Ｂｉａｓ２を用いて、上述した紫外線測定の補正と同様の補正を行うことで、より正確な照度測定を行うことができる。
【００９９】
＜変形例１＞
本実施形態の変形例について、図１５〜図１７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【０１００】
図１５は、本変形例に係る受光部１１０の平面図である。図１に示した受光器１は、受光部１０の代わりに、受光部１１０を備えてよい。そして、受光器１と同様に、受光部１１０を備えた受光器は、補正用測定，受光部１１０に入射する照射光の偏りの値の演算，紫外線測定，紫外線測定の補正，および照度測定を行う。
【０１０１】
図１５に示すように、受光部１１０は、平面視において互いに隣接して配置された第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２を備えている。そして、第１受光素子ＰＤ１の上部の一部には、ＵＶカットフィルタ１１１が設けられている。
【０１０２】
ＵＶカットフィルタ１１１は、紫外線の波長領域内の光の透過率、紫外線の波長領域外の光の透過率、素材などについては、図２および図３に示したＵＶカットフィルタ１１と同じであるが、第１受光素子ＰＤ１の上部での配置において異なる。
【０１０３】
具体的には、ＵＶカットフィルタ１１１は、Ｎ型拡散層Ｎの一部分を覆うように第１受光素子ＰＤ１の上部に設けられている。Ｎ型拡散層Ｎの上部にＵＶカットフィルタ１１１が有る領域にはＵＶカットフィルタ１１１を透過した光が入射し、Ｎ型拡散層Ｎの上部にＵＶカットフィルタ１１１が無い領域には、入射光がそのまま入射する。
【０１０４】
図１６は、本変形例に係るＵＶカットフィルタを透過した光と透過していない光とに対するフォトダイオードＰＤ＿ｕｖの分光感度特性を示す図である。
【０１０５】
受光部１１０では、Ｎ型拡散層Ｎの一部分を覆うように第１受光素子ＰＤ１の上部にＵＶカットフィルタ１１１が設けられている。そのため、図５に示した接続状態である第１受光素子ＰＤ１の分光感度特性は、図１６に示す分光感度特性となる。
【０１０６】
一方で、第２受光素子ＰＤ２の上部にはＵＶカットフィルタ１１１が設けられていないため、図５に示した接続状態である第２受光素子ＰＤ２の分光感度特性は、図１０に示す分光感度特性となる。
【０１０７】
そのため、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２においてともに、スイッチＳＷ１〜５の開閉状態が図５のようであるとき、受光部１１０全体における分光感度特性は、図１７に示す分光感度特性とみなすことができる。
【０１０８】
本変形例の受光部１１０によれば、ＵＶカットフィルタ１１１が第１受光素子ＰＤ１の上面の全部を覆わなくてもよい。このため、受光部１１０および受光部１１０を備える受光器の設計の自由度を増すことができる。
【０１０９】
＜変形例２＞
本実施形態の別の変形例について、図１８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【０１１０】
図１８は、本変形例の受光部２１０の平面図である。図１に示した受光器１は、受光部１０の代わりに、受光部２１０を備えていてよい。そして、受光器１と同様に、受光部２１０を備えた受光器は、補正用測定，受光部２１０に入射する照射光の偏りの値の演算，紫外線測定，紫外線測定の補正，および照度測定を行う。
【０１１１】
図１８に示すように、受光部２１０は、２つの第１受光素子ＰＤ１及び２つの第２受光素子ＰＤ２を備えている。第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２は、１つの四角形を＋字に沿って４分割するように、対角に配置されている。
【０１１２】
本変形例の受光部２１０によれば、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２が対角に配置されているため、入射する照射光の偏りや受光素子の感度のばらつきを低減させることができる。このため、受光部２１０を備える受光器はより高精度な補正用測定、紫外線測定及び照度測定をすることができる。
【０１１３】
なお、本実施の形態においては、第１受光素子ＰＤ１上にＵＶカットフィルタ１１が設けられており、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２が可視光領域及び赤外線領域に感度がある状態において、補正用測定を行う場合を例に挙げて説明したが、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２が、第１受光素子ＰＤ１上に設けられた光学フィルタによってカット（遮断）されない波長領域の光に感度がある状態で補正用測定をできるのであれば、第１受光素子ＰＤ１上に設けられる光学フィルタの種類や第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２の状態及び分光感度特性はこれに限定されることはない。
【０１１４】
また、本実施の形態においては、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２が、それぞれ３つのＰＮ接合（３つのフォトダイオードＰＤ＿ｕｖ，ＰＤ＿ｖｉｓ，ＰＤ＿ｉｒ）を有している場合を例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、補正用測定と照射光の偏りの値Ｂｉａｓ１，Ｂｉａｓ２を反映させる測定を行えるように、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２は、それぞれ２つ以上のＰＮ接合（２つ以上のフォトダイオード）を備えていればよい。
【０１１５】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施形態について、図１９に基づいて説明すれば以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１１６】
＜補正＞
図１に示した受光器１は、上記実施の形態１において説明した補正用測定とは異なる波長領域を用いて、補正用測定を行うことができる。
【０１１７】
（補正用測定）
（ＰＤ＿ｉｒ）
図１９は、図１に示した受光器１が異なる波長領域を用いて補正用測定を行うときの受光部１０の断面図である。第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２のスイッチＳＷ１〜５の開閉状態が、共に図７に示した開閉状態であるので、第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２は、共にフォトダイオードＰＤ＿ｉｒから光電流を取り出す。
【０１１８】
図２に示したように第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２は、隣接して配置されている。また、図４に示したようにフォトダイオードＰＤ＿ｉｒの分光感度特性は、波長が４００ｎｍ以上の領域にほぼ存在する。また、図１１に示したように第１フォトダイオードＰＤ１の上部に設けられたＵＶカットフィルタ１１の分光透過率は、波長が４００ｎｍ以上の領域においてほぼ１００％である。
【０１１９】
故に、図１９に示した第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２の接続状態で、第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２に入射する照射光の偏りを測定することができる。
【０１２０】
（照射光の偏りの値）
第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２が図１９に示した接続状態であるときの、図１に示したデジタル出力値ＡＤＣＯＵＮＴ１，ＡＤＣＯＵＮＴ２をそれぞれＡＤＣ１＿ｉｒ，ＡＤＣ２＿ｉｒとする。第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２の照射光の偏りの値を、それぞれＢｉａｓ１及びＢｉａｓ２とすると、下記の（式７）及び（式８）が成り立つ。
【０１２１】
Ｂｉａｓ１＝２×ＡＤＣ１＿ｉｒ／（ＡＤＣ１＿ｉｒ＋ＡＤＣ２＿ｉｒ）………（式７）
Ｂｉａｓ２＝２×ＡＤＣ２＿ｉｒ／（ＡＤＣ１＿ｉｒ＋ＡＤＣ２＿ｉｒ）………（式８）
そして、上記実施の形態１と同様に、受光器１は紫外線測定および紫外線測定の補正を行う。これにより、受光部１０は波長が４００ｎｍ以下の紫外線領域のみに感度を持ち、演算部が紫外線強度を補正するため、受光器１は紫外線強度を正確に測定することができる。
【０１２２】
〔実施の形態３〕
本発明の他の実施形態について、図２０〜図２３に基づいて説明すれば以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１２３】
図２０は、本実施形態にかかる受光器１０１の構成を示すブロック図であり、図２０の（ａ）は、スイッチＳＷ１１，１２，２１，２２の第１の開閉状態を示し、図２０の（ｂ）は、スイッチＳＷ１１，１２，２１，２２の第２の開閉状態を示す。
【０１２４】
図２０に示すように、本実施形態の受光器１０１は、受光部１０と、光電流に基づいて光の強度を検出するセンサ回路部１２０とを備える。
【０１２５】
センサ回路部１２０は、４つのスイッチＳＷ（ＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ２１，ＳＷ２２）を備えている。これにより、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２と、Ａ／ＤコンバーターＡＤＣ１及びＡ／ＤコンバーターＡＤＣ２との接続を切り替えることができる。また、センサ回路部１２０は、図示しない演算部を備えている。
【０１２６】
例えば、図２０の（ａ）に示した第１の開閉状態のように、スイッチＳＷ１１，ＳＷ２２をオンにし、スイッチＳＷ１２，ＳＷ２１をオフにする状態のとき、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２はそれぞれＡ／ＤコンバーターＡＤＣ１及びＡＤＣ２に接続される。また、図２０の（ｂ）に示した第２の開閉状態のように、スイッチＳＷ１２，ＳＷ２１をオンにし、スイッチＳＷ１１，ＳＷ２２をオフにする状態のとき、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２はそれぞれＡ／ＤコンバーターＡＤＣ２及びＡＤＣ１に接続される。
【０１２７】
＜測定と補正＞
受光器１０１は、上記実施形態１において説明した補正用測定とは異なる方法により、補正用測定を行い、紫外線測定の補正を行うことができる。
【０１２８】
補正用測定を第１補正用測定と第２補正用測定とに分け、さらに第１補正用測定の測定時間を、図９に示すように、第１の測定時間と第２の測定時間とに分ける。
【０１２９】
（第１補正用測定）
（分母）
図２１は、受光器１０１が第１補正用測定の第１の測定時間（第１の期間）であるときの受光部１０の断面図である。第１フォトダイオードＰＤ１のスイッチＳＷ１〜５の開閉状態が、図６に示した開閉状態であり、第２フォトダイオードＰＤ２のスイッチＳＷ１〜５の開閉状態が、図７に示した開閉状態である。同時に、センサ回路部１２０のスイッチＳＷ１１，１２，２１，２２は、図２０（ａ）に示した第１の開閉状態である。
【０１３０】
故に、第１受光素子ＰＤ１のフォトダイオードＰＤ＿ｃｌｅａｒから光電流を取り出し、Ａ／ＤコンバーターＡＤＣ１に入力する。また、第２受光素子ＰＤ２のフォトダイオードＰＤ＿ｉｒから光電流を取り出し、Ａ／ＤコンバーターＡＤＣ２に入力する第１の測定時間の間に、Ａ／ＤコンバーターＡＤＣ１，ＡＤＣ２が数える放電時間の回数を、それぞれＡＤＣ１＿ｐａｒｔ１＿ｃｌｅａｒ１，ＡＤＣ２＿ｐａｒｔ１＿ｉｒ２とする。
【０１３１】
図２２は、受光器１０１が第１補正用測定の第２の測定時間（第２の期間）であるときの受光部１０の断面図である。第１フォトダイオードＰＤ１のスイッチＳＷ１〜５の開閉状態が、図７に示した開閉状態であり、第２フォトダイオードＰＤ２のスイッチＳＷ１〜５の開閉状態が、図６に示した開閉状態である。同時に、センサ回路部１２０のスイッチＳＷ１１，１２，２１，２２は、図２０（ｂ）に示した第２の開閉状態である。
【０１３２】
故に、第１受光素子ＰＤ１のフォトダイオードＰＤ＿ｉｒから光電流を取り出し、Ａ／ＤコンバーターＡＤＣ２に入力する。また、第２受光素子ＰＤ２のフォトダイオードＰＤ＿ｃｌｅａｒから光電流を取り出し、Ａ／ＤコンバーターＡＤＣ１に入力する。第２の測定時間の間に、Ａ／ＤコンバーターＡＤＣ１，ＡＤＣ２が数える放電時間の回数を、それぞれＡＤＣ１＿ｐａｒｔ２＿ｃｌｅａｒ２，ＡＤＣ２＿ｐａｒｔ２＿ｉｒ１とする。
【０１３３】
第１補正用測定におけるＡ／ＤコンバーターＡＤＣ１，ＡＤＣ２のデジタル出力値ＡＤＣＯＵＮＴ１，ＡＤＣＯＵＮＴ２を、それぞれＡＤＣ１＿１ｓｔ＿ｃｌｅａｒ，ＡＤＣ２＿１ｓｔ＿ｉｒとすると、下記の（式９）及び（式１０）が成り立つ。
【０１３４】
ＡＤＣ１＿１ｓｔ＿ｃｌｅａｒ＝ＡＤＣ１＿ｐａｒｔ１＿ｃｌｅａｒ１＋ＡＤＣ１＿ｐａｒｔ２＿ｃｌｅａｒ２………（式９）
ＡＤＣ２＿１ｓｔ＿ｉｒ＝ＡＤＣ２＿ｐａｒｔ１＿ｉｒ２＋ＡＤＣ２＿ｐａｒｔ２＿ｉｒ１………（式１０）
ＡＤＣ１＿１ｓｔ＿ｃｌｅａｒ及びＡＤＣ２＿１ｓｔ＿ｉｒは、第１の測定時間及び第２の測定時間において、Ａ／ＤコンバーターＡＤＣ１・ＡＤＣ２への第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２の接続を入れ替えることにより、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２の両方を使用している。このため、第１の測定時間と第２の測定時間とが同一である場合、第１補正用測定において第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２の全体で光を受けた際の出力値の半分の値と等価である。
【０１３５】
従って、可視光及び赤外線領域における、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２への照射光の偏り、及び第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２の感度のばらつき、を平均化し分散することができる。また、第１受光素子ＰＤ１は、ＵＶカットフィルタ１１に覆われているが、ＵＶカットフィルタ１１の影響を平均化して分散することができる。その結果、ＵＶカットフィルタ１１の有無を含む第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２の差異による影響を低減することができる。
【０１３６】
さらに、演算部はＡＤＣ１＿１ｓｔ＿ｃｌｅａｒ−ＡＤＣ２＿１ｓｔ＿ｉｒにより、可視光の照度を演算することができる。また、ＡＤＣ１＿１ｓｔ＿ｃｌｅａｒは可視光及び赤外線領域の照射光の強度であり、ＡＤＣ２＿１ｓｔ＿ｉｒは赤外線領域の照射光の強度である。従って、受光器１０１は第１補正用測定において、可視光及び／又は赤外線領域の照射光の強度を精度良く測定できる。なお、第１の測定時間及び第２の測定時間の順番は前後してよい。
【０１３７】
（第２補正用測定）
（分子）
受光器１０１が第２補正用測定（第３の期間）を行うとき、センサ回路部１２０は図２０（ａ）に示した第１の開閉状態であり、受光部１０は図２１に示した接続状態である。
【０１３８】
故に、第１受光素子ＰＤ１のフォトダイオードＰＤ＿ｃｌｅａｒから光電流を取り出し、Ａ／ＤコンバーターＡＤＣ１に入力する。また、第２受光素子ＰＤ２のフォトダイオードＰＤ＿ｉｒから光電流を取り出し、Ａ／ＤコンバーターＡＤＣ２に入力する。
【０１３９】
第２補正用測定におけるＡ／ＤコンバーターＡＤＣ１，ＡＤＣ２のデジタル出力値ＡＤＣＯＵＴ１，ＡＤＣＯＵＮＴ２を、それぞれＡＤＣ１＿２ｎｄ＿ｃｌｅａｒ１，ＡＤＣ２＿２ｎｄ＿ｉｒ２とする。
【０１４０】
（照射光の偏りの値）
第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２の照射光の偏りの値を、それぞれＢｉａｓ１及びＢｉａｓ２とすると、下記の（式１１）及び（式１２）が成り立つ。
【０１４１】
Ｂｉａｓ１＝ＡＤＣ１＿２ｎｄ＿ｃｌｅａｒ１／ＡＤＣ１＿１ｓｔ＿ｃｌｅａｒ………（式１１）
Ｂｉａｓ２＝ＡＤＣ２＿２ｎｄ＿ｉｒ２／ＡＤＣ２＿１ｓｔ＿ｉｒ………（式１２）
なお、本実施の形態において第１補正用測定における第１の測定時間及び第２の測定時間を合わせた時間は、第２補正用測定における測定時間と等しい。
【０１４２】
上述に限らず、第１補正用測定における第１の測定時間及び第２の測定時間を合わせた時間は、第２補正用測定における測定時間と異なってもよい。異なる場合、上記（式１１）及び（式１２）に、第１の測定時間及び第２の測定時間の比率を掛けて、照射光の偏りの値Ｂｉａｓ１，Ｂｉａｓ２を補正する。
【０１４３】
（紫外線測定）
受光器１０１が紫外線測定を行うとき、センサ回路部１２０は図２０（ａ）に示した第１の開閉状態であり、受光部１０の第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２のスイッチＳＷ１〜５は共に図５に示した開閉状態である。紫外線測定時の、図１に示したデジタル出力値ＡＤＣＯＵＮＴ１，ＡＤＣＯＵＮＴ２をそれぞれＡＤＣ１＿ｕｖ，ＡＤＣ２＿ｕｖとする。
【０１４４】
（紫外線測定の補正）
図示しない演算部は、上記実施の形態１と同様に、デジタル出力値ＡＤＣ１＿ｕｖ，ＡＤＣ２＿ｕｖに、照射光の偏りの値Ｂｉａｓ１・Ｂｉａｓ２の逆数を掛けて紫外線測定を補正する。そして、図示しない演算部は照射光の偏りを補正した精度の高い紫外線強度を演算する。
【０１４５】
これにより、受光部１０は波長が４００ｎｍ以下の紫外線領域のみに感度を持ち、演算部が紫外線強度を補正するため、紫外線強度を正確に測定することができる。
【０１４６】
＜変形例３＞
本実施形態の変形例について、説明すれば、以下のとおりである。
【０１４７】
本変形例において、図２０に示す受光器１０１が第２補正用測定を行うとき、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２に入射する照射光の偏りの値を演算するために、同じ波長領域を使用する。
【０１４８】
（第２補正用測定）
（分子）
例えば、受光器１０１が第２補正用測定を行うとき、センサ回路部１２０は図２０（ａ）に示した第１の開閉状態であり、受光部１０の第１フォトダイオードＰＤ１及び第２フォトダイオードＰＤ２のスイッチＳＷ１〜５は共に図６に示した開閉状態である。
【０１４９】
故に、第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２のフォトダイオードＰＤ＿ｃｌｅａｒから光電流を取り出し、Ａ／ＤコンバーターＡＤＣ１，ＡＤＣ２に入力する。
【０１５０】
第２補正用測定におけるＡ／ＤコンバーターＡＤＣ１，ＡＤＣ２のデジタル出力値ＡＤＣＯＵＴ１，ＡＤＣＯＵＮＴ２を、それぞれＡＤＣ１＿２ｎｄ＿ｃｌｅａｒ１，ＡＤＣ２＿２ｎｄ＿ｃｌｅａｒ２とする。
【０１５１】
（照射光の偏りの値）
第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２の照射光の偏りの値を、それぞれＢｉａｓ１及びＢｉａｓ２とすると、下記の（式１３）及び（式１４）が成り立つ。
【０１５２】
Ｂｉａｓ１＝ＡＤＣ１＿２ｎｄ＿ｃｌｅａｒ１／ＡＤＣ１＿１ｓｔ＿ｃｌｅａｒ………（式１３）
Ｂｉａｓ２＝ＡＤＣ２＿２ｎｄ＿ｃｌｅａｒ２／ＡＤＣ１＿１ｓｔ＿ｃｌｅａｒ………（式１４）
本変形例の受光器１０１によれば、第２補正用測定において広い波長領域を用いるため、受光器１０１はより高精度な補正用測定及び紫外線測定をすることができる。
【０１５３】
＜変形例４＞
本実施形態の変形例について、図２３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【０１５４】
図２３は、本変形例に係る受光器２０１のブロック図であり、図２０の（ａ）は、スイッチＳＷ１１，１２，２１，２２の第１の開閉状態を示し、図２０の（ｂ）は、スイッチＳＷ１１，１２，２１，２２の第２の開閉状態を示す。
【０１５５】
図２３に示すように、本変形例の受光器２０１は、受光部２１０と、センサ回路部１２０とを備える。図１に示した受光器１と同様に、受光器２０１は、補正用測定，受光部２１０に入射する照射光の偏りの値の演算，紫外線測定，紫外線測定の補正，及び照度測定を行う。
【０１５６】
本変形例の受光器２０１によれば、第１受光素子ＰＤ１及び第２の受光素子ＰＤ２が対角に２つずつ配置されているため、入射する照射光の偏りや受光素子の感度のばらつきを低減させることがでる。このため、受光器２０１はより高精度な補正用測定及び紫外線測定をすることができる。
【０１５７】
〔実施の形態４〕
本発明の他の実施形態について、図２０および図２２に基づいて説明すれば以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１５８】
＜補正＞
図２０に示した受光器１０１は、上記実施の形態３において説明した第２補正用測定とは異なる方法を用いて、第２補正用測定を行うことができる。
【０１５９】
（第１補正用測定）
（分母）
受光器１０１は上記実施の形態３と同様に、第１補正用測定を行う。第１補正用測定におけるＡ／ＤコンバーターＡＤＣ１，ＡＤＣ２のデジタル出力値ＡＤＣＯＵＴ１，ＡＤＣＯＵＮＴ２を、それぞれＡＤＣ１＿１ｓｔ＿ｃｌｅａｒ，ＡＤＣ２＿１ｓｔ＿ｉｒとする。
【０１６０】
（第２補正用測定）
（分子）
受光器１０１が第２補正用測定を行うとき、センサ回路部１２０は図２０（ｂ）に示した第２の開閉状態であり、受光部１０は図２２に示した接続状態である。
【０１６１】
故に、第１受光素子ＰＤ１のフォトダイオードＰＤ＿ｉｒから光電流を取り出し、Ａ／ＤコンバーターＡＤＣ２に入力する。また、第２受光素子ＰＤ２のフォトダイオードＰＤ＿ｃｌｅａｒから光電流を取り出し、Ａ／ＤコンバーターＡＤＣ１に入力する。
【０１６２】
第２補正用測定におけるＡ／ＤコンバーターＡＤＣ１，ＡＤＣ２のデジタル出力値ＡＤＣＯＵＴ１，ＡＤＣＯＵＮＴ２を、それぞれＡＤＣ１＿２ｎｄ＿ｃｌｅａｒ２，ＡＤＣ２＿２ｎｄ＿ｉｒ１とする。
【０１６３】
（照射光の偏りの値）
第１受光素子ＰＤ１及び第２受光素子ＰＤ２の照射光の偏りの値を、それぞれＢｉａｓ１及びＢｉａｓ２とすると、下記の（式１５）及び（式１６）が成り立つ。
【０１６４】
Ｂｉａｓ１＝ＡＤＣ２＿２ｎｄ＿ｉｒ１／ＡＤＣ２＿１ｓｔ＿ｉｒ………（式１５）
Ｂｉａｓ２＝ＡＤＣ１＿２ｎｄ＿ｃｌｅａｒ２／ＡＤＣ１＿１ｓｔ＿ｃｌｅａｒ………（式１６）
（紫外線測定）
（紫外線測定の補正）
受光器１０１は上記実施形態３と同様に、紫外線測定及び紫外線測定の補正を行う。
【０１６５】
これにより、受光部１１０は波長が４００ｎｍ以下の紫外線領域のみに感度を持ち、演算部が紫外線強度を補正するため、紫外線強度を正確に測定することができる。
【０１６６】
〔まとめ〕
本発明の態様１における受光器は、入射光の強度に応じて光電流を流す第１及び第２受光素子と、第１波長領域の光の透過率が上記第１波長領域外の光の透過率より低い光学フィルタと、を備えた受光器であって、上記第１受光素子には、上記光学フィルタを透過した上記入射光が入射し、上記第１及び第２受光素子は、隣接配置され、上記第１波長領域の光に感度を有する第１状態と、上記第１波長領域外の光に感度を有する第２状態とに切り替えでき、上記第２状態である上記第１及び第２受光素子の光電流の和である第１値と、上記第２状態である上記第１又は第２受光素子の光電流である第２値との比を上記入射光の偏りの値として算出することを特徴とする。
【０１６７】
上記構成によれば、上記第１及び第２受光素子は、上記第１波長領域外の光に感度を有する第２状態で、上記入射光の強度を測定できる。このため、第１波長領域外における、第１及び第２受光素子への入射光の偏りを算出することができる。
【０１６８】
また、上記第１及び第２受光素子は、上記第１波長領域の光に感度を有する第１状態と、上記第１波長領域外の光に感度を有する第２状態とで、上記入射光の強度を測定できる。このため、測定用の受光素子とは別に、上記入射光の偏りを測定するための受光素子を設ける必要がない。これにより、コストの増加や受光素子の形成面積の増加を抑制することができる。
【０１６９】
また、上記第１値は、第２状態である上記第１及び第２受光素子の光電流の和であるので、第１及び第２受光素子への入射光の偏りを平均化している。上記第１値はさらに、第１及び第２受光素子の感度のばらつき、及び上記光学フィルタの影響（第１波長領域外）を平均化している。したがって、上記入射光の偏りの値は、第１及び第２受光素子の感度のばらつき、及び上記光学フィルタの影響（第１波長領域外）を含む。つまり、第１及び第２受光素子への入射光の偏り、第１及び第２受光素子の感度のばらつき、及び光学フィルタの影響を併せて算出することができる。
【０１７０】
さらに、第１波長領域外における、第１及び第２受光素子への入射光の強度を測定することができる。
【０１７１】
本発明の態様２は、態様１に記載の受光器であって、第１の期間において、上記第１受光素子は上記第１波長領域外の第２波長領域の光に対して感度を有し、上記第２受光素子は上記第１波長領域外の第３波長領域の光に対して感度を有し、第２の期間において、上記第１受光素子は上記第３波長領域の光に対して感度を有し、上記第２受光素子は上記第２波長領域の光に対して感度を有し、第３の期間において、上記第１及び第２受光素子の少なくとも一方が上記第２波長領域の光に対して感度を有し、上記第１値が、上記第１の期間の上記第１受光素子及び上記第２の期間の上記第２受光素子の光電流の和であり、上記第２値が、上記第３の期間において上記第２波長領域の光に対して感度を有する、上記第３の期間の上記第１又は第２受光素子の光電流であることが好ましい。
【０１７２】
上記構成によれば、上記第１値は、第１の期間の第１受光素子及び第２の期間の第２受光素子の光電流の和であるので、第２波長領域における、第１及び第２受光素子への入射光の偏りを平均化している。上記第１値はさらに、第２波長領域における、第１及び第２受光素子の感度のばらつき、及び上記光学フィルタの影響（第２波長領域）を平均化している。したがって、上記入射光の偏りの値は、第１及び第２受光素子の感度のばらつき、及び上記光学フィルタの影響（第２波長領域）を含む。つまり、第２波長領域における、第１及び第２受光素子への入射光の偏り、第１及び第２受光素子の感度のばらつき、及び光学フィルタの影響を併せて算出することができる。
【０１７３】
さらに、第１及び第２の期間において、第２波長領域における、第１及び第２受光素子への入射光の強度を測定することができる。
【０１７４】
本発明の態様３は、態様１又は２に記載の受光器であって、上記第１状態である上記第１及び第２受光素子の上記光電流が、上記偏りの値に基づき補正されることが好ましい。
【０１７５】
上記構成によれば、各受光素子へ光が偏って入射した場合でも、第１波長領域の光の強度を測定するために必要な各状態の検出結果（光量）を、第１波長領域外の光の強度の測定から、補正することが可能となる。したがって、各受光素子へ光が一様に入射か否かに関らず、第１波長領域の光の強度をより精度よく測定することができる。
【０１７６】
また、第１及び第２受光素子の感度のばらつき、及び上記光学フィルタの影響（第１波長領域外）がある場合でも、第１波長領域の光の強度を測定するために必要な各状態の検出結果（光量）を、第１波長領域外の光の強度の測定から、補正することが可能となる。したがって、各受光素子の感度が一様か否かに関らず、また、第１波長領域外における上記光学フィルタの影響に関らず、第１波長領域の光の強度をより精度よく測定することができる。
【０１７７】
本発明の態様４は、態様３に記載の受光器であって、上記偏りの値に基づく補正が、上記第１状態である上記第１及び第２受光素子の上記光電流に、上記偏りの値の逆数を掛けることであることが好ましい。
【０１７８】
上記構成によれば、第１波長領域の光の強度の補正を容易にすることができる。
【０１７９】
本発明の態様５は、態様１〜４の何れか１態様に記載の受光器であって、上記第１及び第２受光素子は、２つ以上のフォトダイオードを備えており、上記第１及び第２状態の切り替えは、上記２つ以上のフォトダイオードの選択的駆動によって行われることが好ましい。
【０１８０】
上記構成によれば、第１及び第２受光素子は、半導体製造工程で製造できる。
【０１８１】
本発明の態様６は、態様１〜５の何れか１態様に記載の受光器であって、上記第１及び第２受光素子が、同一の層構造を有することが好ましい。
【０１８２】
上記構成によれば、製造工程が簡単になり、製造コストを低減することができる。
【０１８３】
本発明の態様７は、態様６に記載の受光器であって、上記層構造は、第１層と第２層と第３層と基板との４層構造であることが好ましい。
【０１８４】
上記構成によれば、第１及び第２受光素子は、第１層と第２層と，第２層と第３層と，及び第３層と基板との３つのフォトダイオード接合を同一の受光面に備えることができる。これにより第１及び第２受光素子が小型化し、本態様の受光器を備える機器の設計の自由度が増し、デザイン性が向上する。
【０１８５】
本発明の態様８は、態様７に記載の受光器であって、上記４層構造が、Ｎ型拡散層とＰ型ウェル層とＮ型ウェル層とＰ型基板、又は、Ｐ型拡散層とＮ型ウェル層とＰ型ウェル層とＮ型基板であることが好ましい。
【０１８６】
上記構成によれば、半導体製造工程での製造を行うことができる。
【０１８７】
本発明の態様９は、態様７又は８に記載の受光器であって、上記第１状態の時の上記第１及び第２受光素子の光電流は、上記第１層と上記第２層とのフォトダイオード接合から、取り出すことが好ましい。
【０１８８】
上記構成によれば、第１波長領域を波長の短い波長領域にすることができる。
【０１８９】
本発明の態様１０は、態様７〜９の何れか１態様に記載の受光器であって、上記第２状態の第１及び第２受光素子の光電流は、上記第２層と上記第３層とのフォトダイオード接合、及び／又は、上記第３層と上記基板とのフォトダイオード接合から、取り出すことが好ましい。
【０１９０】
上記構成によれば、第２及び第３波長領域を波長の長い波長領域にすることができる。
【０１９１】
本発明の態様１１は、態様１〜１０の何れか１態様に記載の受光器であって、上記第１波長領域が、紫外線領域であることが好ましい。
【０１９２】
上記構成によれば、紫外線の強度を測定することができる。
【０１９３】
本発明の態様１２は、態様２に記載の受光器であって、上記第２波長領域が、可視光領域及び／又は赤外線領域であり、上記第３波長領域が、可視光領域及び／又は赤外線領域であり、上記第２及び第３波長領域が互いに異なる波長領域であることが好ましい。
【０１９４】
上記構成によれば、紫外線，可視光，及び赤外線の強度を測定することができる。
【０１９５】
本発明の態様１３は、態様１〜１２の何れか１態様に記載の受光器であって、複数の上記第１及び第２受光素子が、対角に配置されていることが好ましい。
【０１９６】
上記構成によれば、第１及び第２受光素子が交互に配置されているため、入射光の入射の偏りを平均化できる。
【０１９７】
本発明の態様１４は、態様１〜１３の何れか１態様に記載の受光器であって、上記光学フィルタが、上記第１受光素子の受光面の全部又は一部を覆っていることが好ましい。
【０１９８】
上記構成によれば、上記光学フィルタが、上記第１受光素子の受光面の全部を覆わなくてもよいので、受光器の設計の自由度を増すことができる。
【０１９９】
本発明の態様１５における携帯型電子機器は、態様１〜１４の何れか１態様に記載の受光器を備えることが好ましい。
【０２００】
上記構成によれば、コストの増加や受光素子の形成面積の増加を抑制できるとともに、入射光の偏りを算出できる携帯型電子機器を実現できる。
【０２０１】
尚、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２０２】
本発明は、スマートフォン等の携帯型電子機器に搭載する受光器として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０２０３】
１、１０１、２０１  受光器
１０、１１０、２１０  受光部
１１、１１１  ＵＶカットフィルタ（光学フィルタ）
１２  遮蔽部
２０、１２０  センサ回路部
２２  充電回路
２３  比較回路
２４  制御回路
２５  放電回路
２４１  フリップフロップ、ＦＦ
２４２  カウンタ
Ｉｉｎ、Ｉｉｎ１、Ｉｉｎ２  光電流
ＩＮ  入力端子
ＡＤＣ、ＡＤＣ１、ＡＤＣ２  Ａ／Ｄコンバーター
ＡＤＣＯＵＮＴ、ＡＤＣＯＵＮＴ１、ＡＤＣＯＵＮＴ２  デジタル出力値
Ｎ  Ｎ型拡散層（第１層）
Ｎ‐Ｗｅｌｌ  Ｎ型ウェル層（第３層）
ＯＵＴ  出力端子
ＰＤ  受光素子
ＰＤ１  第１受光素子
ＰＤ２  第２受光素子
ＰＤ＿ｃｌｅａｒ、ＰＤ＿ｉｒ、ＰＤ＿ｕｖ、ＰＤ＿ｖｉｓ  フォトダイオード（フォトダイオード接合）
Ｐ‐Ｓｕｂ  Ｐ型基板（基板）
Ｐ‐Ｗｅｌｌ  Ｐ型ウェル層（第２層）
Ｐ＋  Ｐ型拡散層
ＳＷ１〜５、ＳＷ１１〜１２、ＳＷ２１〜２２、ＳＷ３１〜３２  スイッチ
【図１】
2016143178.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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