(57)【要約】【課題】  受光時の吸収率を向上させること。【解決手段】  隣接した少なくとも２つの受光面を有し、２つの受光面は、一方の受光面への入射光の一部を、他方の受光面へと反射するように所定の角度を有して配置される。なお、所定の角度は、０度より大きく、１２０度未満の角度であっても良い。また、隣接した２つの受光面は、同色の光を受光しても良いし、異なる色の光を受光しても良い。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接した少なくとも２つの受光面を有し、
前記２つの受光面は、一方の受光面への入射光の一部を、他方の受光面へと反射するように所定の角度を有して配置される
ことを特徴とする受光素子。
【請求項２】
請求項１に記載の受光素子において、
前記所定の角度は、０度より大きく、１２０度未満の角度である
ことを特徴とする受光素子。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の受光素子において、
隣接した２つの前記受光面は、同色の光を受光する
ことを特徴とする受光素子。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の受光素子において、
隣接した２つの前記受光面は、異なる色の光を受光する
ことを特徴とする受光素子。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の受光素子において、
前記受光面は、その面内において、局所的に複数の色の光を受光する
ことを特徴とする受光素子。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の受光素子を、直線方向に複数備える
ことを特徴とする受光装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の受光素子を複数備え、複数の前記受光面はｎ角錐（ただし、ｎ≧３）の集合体を構成する
ことを特徴とする受光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子や測光素子として利用可能な受光素子および受光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、撮像素子や測光素子として、受光素子および受光装置が利用されている。受光素子は、通常、平板状に配置され、入射光を受光する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３１９７８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、受光素子が平板状に配置されている場合、大部分の入射光は受光素子により吸収されて電気信号として利用されるが、一部の入射光は受光素子により反射されて電気信号として利用できない。そのため、受光素子の吸収率が低下する。
さらに、受光素子により反射された入射光は、電気信号として利用できないだけではなく、フレアなどを生じる場合がある。
【０００４】
本発明の受光素子および受光装置は、受光時の吸収率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の受光素子は、隣接した少なくとも２つの受光面を有し、前記２つの受光面は、一方の受光面への入射光の一部を、他方の受光面へと反射するように所定の角度を有して配置されることを特徴とする。
なお、好ましくは、前記所定の角度は、０度より大きく、１２０度未満の角度であっても良い。
【０００６】
また、好ましくは、隣接した２つの前記受光面は、同色の光を受光しても良い。
また、好ましくは、隣接した２つの前記受光面は、異なる色の光を受光しても良い。
また、好ましくは、前記受光面は、その面内において、局所的に複数の色の光を受光しても良い。
本発明の受光装置は、上述した何れかの受光素子を、直線方向に複数備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の別の受光装置は、上述した何れかの受光素子を複数備え、複数の前記受光面はｎ角錐（ただし、ｎ≧３）の集合体を構成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の受光素子および受光装置によれば、受光時の吸収率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、本発明の受光素子および受光装置の一例として、ＣＣＤなどの撮像素子を例に挙げて説明する。
本実施形態の撮像素子１は、図１Ａに示す正四角錐が、図１Ｂに示すように縦および横方向に連続して配置された構成を有する。各正四角錐において、入射方向に面した４つの面が受光面である。
【００１０】
図２は、撮像素子１を入射方向から見た図である。図２において、実線部分は山形状を示し、破線部分は谷形状を示す。撮像素子１は、図２に示すように、ＲＧＢ３色の受光面を有する。また、撮像素子１は、谷形状に隣接する２つの受光面において、同色の光を受光する（ａ断面およびｂ断面参照）。そして、隣接し、かつ、同色の光を受光する２つの受光面（例えば、図２領域Ｅ１）による出力を１画素として各処理を行うことにより、撮像素子１は、ベイア配列を有する撮像素子として機能する。
【００１１】
図３は、図２のａ断面の一部を拡大した図である。
入射光の６０％が受光面において吸収され、４０％が受光面において反射される（拡散はしない）と仮定すると、第１の受光面Ｆ１において、入射光の６０％が吸収され、４０％が反射される。反射された入射光は、第２の受光面Ｆ２に導かれ、第２の受光面Ｆ２において、６０％が吸収され、４０％が反射される。すなわち、第１の受光面Ｆ１において入射光の６０％が吸収されるのに加えて、第２の受光面Ｆ２において、入射光の４０％（第１の受光面Ｆ１において反射された分）×６０％＝２４％が吸収される。一方、第２の受光面Ｆ２において反射されるのは、入射光の４０％（第１の受光面Ｆ１において反射された分）×４０％＝１６％となり、吸収率が向上する。
【００１２】
このように、隣接した２つの受光面のうち、一方の受光面への入射光の一部を、他方の受光面へと反射させるためには、正四角錐に適当な傾斜を持たせればよい。すなわち、図４に示すように、光軸方向と垂直な面に対する側面の傾斜角θを適当な角度に決定すればよい。
図５に、傾斜角θと反射率との関係を示す。図５は、上述した例と同様に、入射光の６０％が受光面において吸収され、４０％が受光面において反射される場合の例である。また、反射率とは、第１の受光面Ｆ１における反射と、第２の受光面Ｆ２における反射とを加味した反射率を示す。
【００１３】
反射率は、傾斜角θが０〜３０°ではほとんど変化せず、３０°以上で、大きく減少する。したがって、３０°以上の傾斜角θを持たせれば、反射率を減少させることができる。言い換えれば、第１の受光面Ｆ１と第２の受光面Ｆ２とが、０°より大きく、１２０°未満の角度を有して配置されれば、吸収率を十分に向上させることができる。
なお、図１〜図５の例では、谷形状に隣接する２つの受光面において、同色の光を受光する例を示したが、異なる色の光を受光する構成としても良い。
【００１４】
例えば、図６に示すように、谷形状に隣接する２つの受光面において、「ＲとＧ」または「ＢとＧ」という異なる色の光を受光する構成としても良い。図６の例においては、異なる色の光を受光する２つの受光面（例えば、図６領域Ｅ２およびＥ３）による出力を１画素として各処理を行うと良い。
さらに、図１〜図６の例では、１つの受光面において１色の光を受光する例を示したが、１つの受光面内において、局所的に複数の色の光を受光する構成としても良い。
【００１５】
例えば、図７に示すように、１つの受光面を２分割し、「ＲとＧ」または「ＢとＧ」という複数の色の光を受光する構成としても良い。図７の例においては、隣接する２つの受光面（例えば、図７領域Ｅ４）による出力を１画素として各処理を行うと良い。この場合、１画素において、ＲＧＢ３色全ての情報を備えることができる。
また、図１〜図７の例では、受光面が四角錐の集合体を構成する例を示したが、他の形状であっても良い。
【００１６】
例えば、図８Ａに示す正三角錐を、図８Ｂに示すように連続して配置した構成であっても良い。図８において、実線部分は山形状を示し、破線部分は谷形状を示す。図８の例においては、例えば、入射方向に面した３つの面を受光面とし、３つの受光面において、それぞれＲ，Ｇ，Ｂの色の光を受光すると良い。また、隣接する２つの受光面（例えば、図８領域Ｅ５）による出力を１画素として各処理を行うと良い。また、谷形状に隣接する２つの受光面において、同色の光を受光しても良いし、異なる色の光を受光しても良い。また、１つの受光面内において、局所的に複数の色の光を受光する構成としても良い。
【００１７】
また、図１〜図８の例のように、全ての多角錐は、同一の形状でなくても良い。例えば、図９Ａに示す正四角錐と、図９Ｂに示す正八角錐とを、図９Ｃに示すように連続して配置した構成であっても良い。図９Ｃにおいて、実線部分は山形状を示し、破線部分は谷形状を示す。図９の例において、各受光面において受光する光の色は、図１〜図８の例と同様に考えればよい。
【００１８】
なお、図１〜図９の例の他に、円錐を含むどのような錐体を利用しても良い。
また、隣接した２つの受光面のうち、一方の受光面への入射光の一部を、他方の受光面へと反射させることができる構成であれば、錐体を利用しない構成であっても良い。
例えば、図１０および図１１に示すように、谷形状に隣接した受光面を直線方向に複数備えるラインセンサなどの構成でも良い。図１０および図１１の例における各色の配置は一例であり、図１〜図８の例と同様に考えればよい。
【００１９】
さらに、少なくとも二つの受光面を有していれば、単独の受光素子にも本発明を同様に適用することができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、隣接した少なくとも２つの受光面を有し、２つの受光面は、一方の受光面への入射光の一部を、他方の受光面へと反射するように所定の角度を有して配置される。したがって、受光時の吸収率を向上させることができる。また、受光素子により反射された入射光に起因して、フレアなどが生じる問題を低減することができる。また、入射光の光量が少ない場合にも、効率よく受光することができる。また、カメラなどの装置に組み込む際に、受光素子により反射された入射光を抑えるために必要な反射処理部材を少なくすることができる。
【００２０】
また、本実施形態によれば、上述した所定の角度は、０度より大きく、１２０度未満の角度である。したがって、入射光を効率よく受光することができる。
また、本実施形態によれば、上述した受光素子を、直線方向に複数備える。したがって、ラインセンサにおいても同様の効果を得ることができる。
なお、本実施形態では、各受光面を平面で構成する例を示したが、曲面で構成しても良い。
【００２１】
また、本実施形態では、ＲＧＢ表色系に対応した撮像素子を例に挙げて説明したが、他の表色系（例えば、ＹＣｂＣｒなど）に対応した撮像素子にも本発明を同様に適用することができる。また、モノクロの撮像素子にも本発明を同様に適用することができる。
また、本実施形態では、本発明の受光素子および受光装置の一例として、撮像素子を例に挙げて説明したが、測光素子など、どのような受光素子および受光装置にも本発明を同様に適用でき、受光時の吸収率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】撮像素子１の構成を説明する図である。
【図２】撮像素子１の構成を説明する別の図である。
【図３】撮像素子１の構成を説明する別の図である。
【図４】傾斜角θについて説明する図である。
【図５】傾斜角θと反射率との関係を示す図である。
【図６】撮像素子１の別の構成を説明する図である。
【図７】撮像素子１の別の構成を説明する図である。
【図８】三角錐を利用した撮像素子の構成を説明する図である。
【図９】四角錐および八角錐を利用した撮像素子の構成を説明する図である。
【図１０】ラインセンサの構成を説明する図である。
【図１１】ラインセンサの構成を説明する別の図である。
【符号の説明】
【００２３】
１…撮像素子                                                                                
【図１】
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【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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