(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を検出するための第１の受光素子（ＰＤ１Ａ）と、
前記光の強度に応じた光電流（Ｉ２Ａ）を出力する第２の受光素子（ＰＤ２Ａ）と、
前記光電流（Ｉ２Ａ）に応じ、前記第１の受光素子（ＰＤ１Ａ）に印加する印加電圧を変化させる制御回路（４）とを備え、
前記第１の受光素子（ＰＤ１Ａ）は、第１のノード（ＶＣＣ）と、前記第１のノード（ＶＣＣ）の電位に対して前記印加電圧だけ電位が異なる第２のノード（Ｎ５）との間に接続され、
前記制御回路（４）は、前記光電流（Ｉ２Ａ）に応じて変化する第１の電圧（Ｖｂｅ（ＱＰ４））と、前記第１の電圧（Ｖｂｅ（ＱＰ４））よりも小さくかつ、前記光電流（Ｉ２Ａ）に応じて変化する第２の電圧（Ｖｂｅ（ＱＰ３））とを生成するとともに、前記第１の電圧（Ｖｂｅ（ＱＰ４））と前記第２の電圧（Ｖｂｅ（ＱＰ３））との間の電圧差に対応する電圧を、前記印加電圧として前記第１の受光素子（ＰＤ１Ａ）に印加し、
前記第２の電圧（Ｖｂｅ（ＱＰ３））は、前記光電流（Ｉ２Ａ）に応じて、前記第１の電圧（Ｖｂｅ（ＱＰ４））の変化の方向と同じ方向に変化し、
前記制御回路（４）は、
一方端が前記第１のノード（ＶＣＣ）に接続され、他方端および制御電極が第３のノード（Ｎ６）に共通に接続される第１のトランジスタ（ＱＰ４）と、
一方端が前記第２のノード（Ｎ５）に接続され、制御電極が前記第３のノード（Ｎ６）に接続され、他方端が第４のノード（Ｎ７）に接続される第２のトランジスタ（ＱＰ３）と、
前記光電流（Ｉ２Ａ）に応じ、前記第３のノード（Ｎ６）から引き込む制御電流（Ｉ６）を設定する電流設定部（６）と、
前記第４のノード（Ｎ７）から受ける検出電流に応じて出力処理を行なう出力部（８）とを含む、光センサ回路。
【請求項２】
前記制御電流（Ｉ６）と前記光電流（Ｉ２Ａ）との比は、前記第１の受光素子（ＰＤ１Ａ）の受光面の面積と前記第２の受光素子（ＰＤ２Ａ）の受光面の面積との比に等しい、請求項１に記載の光センサ回路。
【請求項３】
前記第２の受光素子（ＰＤ２Ａ）の受光面の面積は、前記第１の受光素子（ＰＤ１Ａ）の受光面の面積よりも小さい、請求項２に記載の光センサ回路。
【請求項４】
前記光センサ回路は、
前記光の波長に対する光電感度が前記第１の受光素子（ＰＤ１Ａ）と異なる第３の受光素子（ＰＤ１Ｂ）をさらに備え、
前記電流設定部（６）は、前記第３の受光素子（ＰＤ１Ｂ）に流れる電流に応じて前記検出電流を変化させる、請求項１に記載の光センサ回路。
【請求項５】
前記光センサ回路は、
受光面が遮光される第３の受光素子（ＰＤ３Ａ）をさらに備え、
前記電流設定部（６Ａ）は、前記第３の受光素子（ＰＤ３Ａ）に流れる暗電流に応じて前記検出電流を補正する、請求項１に記載の光センサ回路。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光センサ回路を備える受光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光の照度を電気信号に変換する光センサ回路および受光モジュールに関し、特に、人間の視感度特性に近い分光感度特性を有する光センサ回路、および、その光センサ回路を備える受光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
可視光用の光センサとしては、シリコンフォトダイオードとＣｄＳ（硫化カドミウム）セルとの２つのセンサが代表的である。シリコンフォトダイオードは小型であるとともに応答が高速であるため、光通信、光ディスク用受光素子、光センサ等に幅広く用いられている。しかし、シリコンフォトダイオードの分光感度特性は人間の視感度とは大きく異なり、赤外線領域の感度が強くなる。一方、ＣｄＳセルは人間の視感度に近い分光感度特性を持っている。よってＣｄＳセルはカメラの露出計や可視光センサとして古くから用いられている。
【０００３】
入射光量と光電流との関係（光電感度）は入射光の波長によって異なる。この波長と光電感度との関係は「分光感度特性」と称される。なお、分光感度特性は受光感度（入射光量をワット（Ｗ）、光電流をアンペア（Ａ）で表わしたときの両者の比率）で表わされる。
【０００４】
近年、環境への負荷が高い物質の使用等が問題となっている。よって硫化カドミウムを主成分とするＣｄＳセルの使用が制限されつつある。たとえば欧州では２００６年７月以降、カドミウム、鉛、６価クロム、水銀を使用した製品の輸入が禁止される予定である。一方、シリコンは硫化カドミウムよりも環境への負荷が小さい。よって、シリコンフォトダイオードを用いて構成され、人間の視感度特性に近い分光感度特性を有するセンサへの要望が高まっている。
【０００５】
また、近年、携帯電話や液晶テレビなどに用いられるバックライトはその明るさ（光度）を周囲の明るさに応じて自動的に調光している。これにより、携帯電話のバッテリーの消耗を抑えることが可能になる。また、液晶の視認性を向上することが可能になる。このため、視感度特性に近い分光感度特性を持つ照度センサの需要が急増している。
【０００６】
図１１は、従来の光センサ回路の回路図である。図１２は、シリコンフォトダイオードの構成を示す断面図である。
【０００７】
図１１および図１２を参照して、光センサ回路１０１はフォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ１Ｂ，ＰＤ２Ｂを備える。フォトダイオードＰＤ１Ａの光電流からフォトダイオードＰＤ２Ｂの光電流を減算することによって、光センサ回路１０１の分光感度特性を人間の視感度特性に近づけることができる。
【０００８】
図１２に示すように、Ｐ型基板１１１の上に埋込Ｎ型拡散層１１２、Ｎ型エピタキシャル層１１３が形成される。Ｎ型エピタキシャル層１１３の表面にはＰ型拡散層１１４が形成される。Ｎ型エピタキシャル層１１３およびＰ型拡散層１１４の表面を覆うようにシリコン酸化膜１１５が形成される。Ｐ型拡散層１１６および埋込Ｐ型拡散層１１７によってＮ型エピタキシャル層１１３は複数の領域に分離される。
【０００９】
フォトダイオードＰＤ１ＡはＰ型拡散層１１４、Ｎ型エピタキシャル層１１３により構成される。フォトダイオードＰＤ１Ｂ，ＰＤ２Ｂの各々はＰ型基板１１１、埋込Ｎ型拡散層１１２、およびＮ型エピタキシャル層１１３により構成される。なお、フォトダイオードＰＤ１Ａのカソードは電位がＶｃｃである電源ノードに接続され、アノードはノードＮ５に接続される。フォトダイオードＰＤ１Ｂのカソードは電源ノードに接続され、アノードは接地ノードに接続される。フォトダイオードＰＤ２ＢのカソードはノードＮ１に接続され、アノードは接地ノードに接続される。
【００１０】
浅いＰＮ接合を持つフォトダイオードＰＤ１Ａは、入射した光のうちの主に短波長成分を吸収する。フォトダイオードＰＤ１Ａよりも深いＰＮ接合を有するフォトダイオードＰＤ１Ｂ，ＰＤ２Ｂの各々は入射した光のうちの長波長成分を吸収する。よって分光感度特性において受光感度がピークとなる波長はフォトダイオードＰＤ１Ｂ，ＰＤ２ＢのほうがフォトダイオードＰＤ１Ａよりも長くなる。
【００１１】
図１３は、図１２のフォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ１Ｂ，ＰＤ２Ｂの分光感度特性を示す図である。
【００１２】
図１３を参照して、曲線ＰＤＡはフォトダイオードＰＤ１Ａの分光感度曲線を示す。曲線ＰＤＢはフォトダイオードＰＤ１Ｂ，ＰＤ２Ｂの分光感度曲線を示す。なお、グラフの縦軸は変換効率、すなわち受光感度を示す。
【００１３】
曲線ＰＤＢに示されるように、フォトダイオードＰＤ１Ｂ，ＰＤ２Ｂにおける変換効率は９００ｎｍ付近の波長でピークとなる。一方、曲線ＰＤＡに示されるようにフォトダイオードＰＤ１Ａの変換効率は５５０ｎｍ付近の波長でピークとなる。曲線ＰＤＡにおいて５５０ｎｍから１１００ｎｍ付近までの波長範囲では変換効率はなだらかに低下する。
【００１４】
図１４は、人間の視感度特性を示す図である。
図１４を参照して、人間の視感度特性（標準視感度特性）は破線の曲線で示される。視感度特性は波長が５５０ｎｍ付近でピークとなる。また、人間の目は４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲で感度を有することが示される。
【００１５】
図１４に示す曲線ＰＤＡ，ＰＤＢは、図１３に示す曲線ＰＤＡ，ＰＤＢにそれぞれ対応する。ただし、図１４において各曲線のピーク強度は１に正規化されている。シリコンフォトダイオードの分光感度特性を人間の視感度特性に近づけるためには、フォトダイオードＰＤ１Ａの分光感度特性において長波長側の感度を低下させる必要がある。
【００１６】
図１１におけるＮＰＮトランジスタＱＮ１，ＱＮ２はカレントミラー回路を構成する。同様にＮＰＮトランジスタＱＮ３，ＱＮ４はカレントミラー回路を構成する。ＮＰＮトランジスタＱＮ３，ＱＮ４の各々に流れる電流はフォトダイオードＰＤ１Ａに流れる電流ＩＡからフォトダイオードＰＤ２Ｂに流れる電流ＩＢを引き算した電流、すなわち（ＩＡ−ＩＢ）に等しくなる。これにより、光センサ回路１０１は８００ｎｍ以上の波長の感度を低下させることができる。
【００１７】
なお図１３および図１４において、「（ＰＤＡ）−（ＰＤＢ）×α」と示される曲線は、入射光の波長に対する（ＩＡ−ＩＢ）の変化を示す。定数αは分光感度曲線を人間の視感度特性に近づけるための定数であり、フォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ２Ｂの受光面の面積比によって決定される。なお電流ＩＢの強度は図１３に示す曲線（ＰＤＢ）の強度をα倍した大きさとなる。
【００１８】
８００ｎｍより長い波長に対する感度を低下させることによって分光感度特性を人間の視感度特性に近づける手法は従来から多く用いられる。このような手法の適用例として、たとえば、特開２００４−１１９７１３号公報（特許文献１）に開示された半導体光センサ装置がある。この半導体光センサ装置は絶縁分離された半導体層の厚み方向に重なる状態で２つのフォトダイオードが形成されることによって、迷光の影響を低減した分光感度特性の出力を得ることを可能にする。
【特許文献１】特開２００４−１１９７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
図１１に示すように、フォトダイオードＰＤ１Ａには逆バイアス電圧が印加される。逆バイアス電圧の大きさは、電源電位Ｖｃｃの大きさからダイオード接続されたＮＰＮトランジスタＱＮ３のベース−エミッタ間電圧を引いた大きさに等しい。
【００２０】
ＰＮ接合を利用したフォトダイオードは逆バイアス電圧が印加されると、光が入っていなくても微小電流を流す性質を有する。この微小電流は「暗電流」と呼ばれる。暗電流は逆バイアス電圧が大きくなるにしたがって増加する。また、暗電流は温度が２０度上昇すると１桁程度増加するという傾向を有する。
【００２１】
図１１に示す光センサ回路１０１の場合、電源電位をＶｃｃとし、ＮＰＮトランジスタＱＮ３のベースエミッタ電圧をＶｂｅとすると、フォトダイオードＰＤ１Ａの両端には（Ｖｃｃ−Ｖｂｅ）の大きさの逆バイアス電圧が印加される。これによりフォトダイオードＰＤ１Ａに暗電流が生じる。
【００２２】
低照度時にはフォトダイオードに流れる光電流は少なくなる。この場合には暗電流の影響によってフォトダイオードの出力電流の線形性が満たされなくなってしまう。「出力電流の線形性」とは、光の強度に対して出力電流が線形的に変化することを指す。要するに低照度時にはフォトダイオードから出力される信号にノイズ成分が多く含まれることになる。
【００２３】
特開２００４−１１９７１３号公報（特許文献１）に開示される半導体光センサ装置ではフォトダイオードに（Ｖｃｃ−２Ｖｂｅ）の大きさの逆バイアス電圧が印加されている。よって、この半導体光センサ装置では暗電流がセンサの出力に影響を及ぼす。しかし、この暗電流を低減する方法については特開２００４−１１９７１３号公報（特許文献１）に開示されていない。
【００２４】
本発明の目的は、暗電流による影響を低減することが可能な光センサ回路、および、この光センサ回路を用いた受光モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明は要約すれば光センサ回路であって、光を検出するための第１の受光素子と、光の強度に応じた光電流を出力する第２の受光素子と、光電流に応じ、第１の受光素子に印加する印加電圧を変化させる制御回路とを備える。
【００２６】
好ましくは、第１の受光素子は、第１の電位が与えられる第１のノードと、第１の電位に対して印加電圧だけ電位が異なる第２の電位が与えられる第２のノードとの間に接続される。制御回路は、一方端が第１のノードに接続され、他方端および制御電極が第３のノードに共通に接続される第１のトランジスタと、一方端が第２のノードに接続され、制御電極が第３のノードに接続され、他方端が第４のノードに接続される第２のトランジスタと、光電流に応じ、第３のノードから引き込む制御電流を設定する電流設定部と、第４のノードから受ける検出電流に応じて出力処理を行なう出力部とを含む。
【００２７】
より好ましくは、制御電流と光電流との比は、第１の受光素子の受光面の面積と第２の受光素子の受光面の面積との比に等しい。
【００２８】
さらに好ましくは、第２の受光素子の受光面の面積は、第１の受光素子の受光面の面積よりも小さい。
【００２９】
より好ましくは、光センサ回路は、光の波長に対する光電感度が第１の受光素子と異なる第３の受光素子をさらに備える。電流設定部は、第３の受光素子に流れる電流に応じて検出電流を変化させる。
【００３０】
より好ましくは、光センサ回路は、受光面が遮光される第３の受光素子をさらに備える。電流設定部は、第３の受光素子に流れる暗電流に応じて検出電流を補正する。
【００３１】
好ましくは、第１の受光素子と第２の受光素子とは、光の波長に対する光電感度が等しい。
【００３２】
好ましくは、第１および第２の受光素子は、同じ半導体基板に形成される。第１の受光素子は、半導体基板の主表面に設けられる第１および第２の受光面を有する。第２の受光素子は、主表面に設けられる第３の受光面を有する。半導体基板の上方から見た場合に、第１および第２の受光面は、第３の受光面を両脇から挟むように設けられる。
【００３３】
好ましくは、第１および第２の受光素子は、同じ半導体基板に形成される。第１および第２の受光素子の各々は、第１のＮ型領域と、第１のＮ型領域の表面に設けられるＰ型領域と、Ｐ型領域の表面に設けられ、Ｐ型領域と電気的に接続される複数の第２のＮ型領域とを含む。
【００３４】
好ましくは、受光モジュールは上述のいずれかの光センサ回路を備える。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の光センサ回路および受光モジュールによれば、フォトダイオードの暗電流を低減することにより、フォトダイオードから出力される電流の線形性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】
【００３６】
以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００３７】
［実施の形態１］
図１は、本発明の光センサ回路の適用例を示す図である。
【００３８】
図１を参照して、受光モジュール５０は、光センサ回路１および信号処理回路２を備える。光センサ回路１は可視光の照度に応じた電気信号（信号Ｓ１）を出力する。信号処理回路２は光センサ回路１から受ける信号Ｓ１に応じて各種の処理を実行する。
【００３９】
光センサ回路１は、受光素子であるフォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ２Ａ，ＰＤ２Ｂを備える。フォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ２Ａは本発明における「第１の受光素子」、「第２の受光素子」にそれぞれ相当する。なお、これらのフォトダイオードはシリコンフォトダイオードである。
【００４０】
フォトダイオードＰＤ１Ａは光の検出を行ない、電流Ｉ１Ａを出力する。フォトダイオードＰＤ２Ａは光の強度に応じた電流Ｉ２Ａ（光電流）を出力する。フォトダイオードＰＤ２Ｂは光に応じて電流Ｉ２Ｂを出力する。
【００４１】
光センサ回路１は、さらに、制御回路４を備える。制御回路４は電流Ｉ２Ａに応じ、フォトダイオードＰＤ１Ａに与える印加電圧を変化させる。印加電圧が与えられることによりフォトダイオードＰＤ１Ａは光を検出すると電流Ｉ１Ａを出力する。光の波長に対する光電感度はフォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ２Ａで等しい。これにより、制御回路４はフォトダイオードＰＤ１Ａの感度に応じて印加電圧を変えることができるので、電流Ｉ１Ａに含まれるノイズ成分、すなわち暗電流を光の波長によらず低減することができる。
【００４２】
フォトダイオードＰＤ１Ａの一方端は電源ノードに接続される。電源ノードの電位はＶｃｃである。制御回路４はフォトダイオードＰＤ１Ａの他方端の電位を変化させ、印加電圧を変化させる。
【００４３】
また、制御回路４は、電流Ｉ１Ａから電流Ｉ２Ｂを減算した結果を信号Ｓ１として出力する。フォトダイオードＰＤ１ＡとフォトダイオードＰＤ２Ｂとでは光の波長に対する光電感度が異なる。これにより、光センサ回路１の分光感度特性を人間の視感度特性に近づけることが可能になる。
【００４４】
図２は、図１の光センサ回路１の回路図である。
図２を参照して、フォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ２Ａ，ＰＤ２Ｂの各々は逆バイアスされる。フォトダイオードＰＤ１Ａのカソードは電源ノードに接続され、アノードはノードＮ５に接続される。フォトダイオードＰＤ２ＡのカソードはノードＮ１に接続され、アノードはノードＮ２に接続される。フォトダイオードＰＤ２ＢのカソードはノードＮ１に接続され、アノードは接地ノードに接続される。接地ノードの電位はＧＮＤである。
【００４５】
制御回路４は、電流設定部６を含む。電流設定部６はフォトダイオードＰＤ２Ａに流れる電流Ｉ２Ａに応じ、ノードＮ６から引き込む制御電流を設定する。電流設定部６は、ＰＮＰトランジスタＱＰ１，ＱＰ２およびＮＰＮトランジスタＱＮ１〜ＱＮ７を含む。
【００４６】
ＰＮＰトランジスタＱＰ１，ＱＰ２はカレントミラー回路を構成する。ＰＮＰトランジスタＱＰ１はエミッタが電源ノードに接続され、ベースおよびコレクタがともにノードＮ１に接続される。ＰＮＰトランジスタＱＰ２はエミッタが電源ノードに接続され、ベースがノードＮ１に接続され、コレクタがノードＮ３に接続される。
【００４７】
ＮＰＮトランジスタＱＮ１〜ＱＮ３はカレントミラー回路を構成する。ＮＰＮトランジスタＱＮ１はコレクタおよびベースがノードＮ２に共通に接続され、エミッタが接地ノードに接続される。ＮＰＮトランジスタＱＮ２はコレクタがノードＮ３に接続され、ベースがノードＮ２に接続され、エミッタが接地ノードに接続される。ＮＰＮトランジスタＱＮ３はコレクタがノードＮ６に接続され、ベースがノードＮ２に接続され、エミッタが接地ノードに接続される。
【００４８】
ノードＮ６からＮＰＮトランジスタＱＮ３に流れる電流Ｉ６が本発明における「制御電流」に相当する。なお、ＮＰＮトランジスタＱＮ３のエミッタ面積はＮＰＮトランジスタＱＮ１のエミッタ面積の８倍の大きさに設定される。
【００４９】
ＮＰＮトランジスタＱＮ４，ＱＮ６，ＱＮ７はカレントミラー回路を構成する。ＮＰＮトランジスタＱＮ４はコレクタがノードＮ３に接続され、ベースがノードＮ３に接続され、エミッタが接地ノードに接続される。ＮＰＮトランジスタＱＮ５はコレクタが電源ノードに接続され、ベースがノードＮ３に接続され、エミッタがノードＮ４に接続される。ＮＰＮトランジスタＱＮ６はコレクタがノードＮ５に接続され、ベースがノードＮ４に接続され、エミッタが接地ノードに接続される。ＮＰＮトランジスタＱＮ７はコレクタがノードＮ６に接続され、ベースがノードＮ４に接続され、エミッタが接地ノードに接続される。
【００５０】
ここでＮＰＮトランジスタＱＮ５はＮＰＮトランジスタＱＮ４，ＱＮ６，ＱＮ７のベース電流を補償してカレントミラー回路の精度を上げるために設けられる。ＮＰＮトランジスタＱＮ５がない場合、ＮＰＮトランジスタＱＮ６，ＱＮ７の各々のコレクタ電流の大きさは、ＮＰＮトランジスタＱＮ４のコレクタ電流からＮＰＮトランジスタＱＮ４，ＱＮ６，ＱＮ７の３つのトランジスタのベース電流を減じた大きさとなる。３つ程度のトランジスタによって構成されるカレントミラー回路の場合、コレクタ電流の精度の低下は小さい。しかし、たとえば１０以上のトランジスタによってカレントミラーを構成する場合にはコレクタ電流の精度の低下を防ぐため、ＮＰＮトランジスタＱＮ５のようなベース電流補償用のトランジスタが必要となる。
【００５１】
制御回路４は、さらに、出力部８を含む。出力部８はノードＮ７から受ける検出電流に応じて出力処理を行なう。
【００５２】
出力部８はＮＰＮトランジスタＱＮ８，ＱＮ９を含む。ＮＰＮトランジスタＱＮ８はコレクタおよびベースがともにノードＮ７に接続され、エミッタが接地ノードに接続される。ＮＰＮトランジスタＱＮ９はベースがノードＮ７に接続され、エミッタが接地ノードに接続される。
【００５３】
ＮＰＮトランジスタＱＮ８，ＱＮ９はカレントミラー回路を構成する。カレントミラー回路はノードＮ７から受ける検出電流と同じ大きさの電流をＮＰＮトランジスタＱＮ９に流す。この処理は本発明の「出力処理」に相当する。
【００５４】
光センサ回路１は、さらに、ＰＮＰトランジスタＱＰ３，ＱＰ４を含む。これらのＰＮＰトランジスタはフォトダイオードＰＤ１Ａに与える逆バイアス電圧を設定するために設けられる。
【００５５】
ＰＮＰトランジスタＱＰ３はエミッタがノードＮ５に接続され、ベースがノードＮ６に接続され、コレクタがノードＮ７に接続される。ＰＮＰトランジスタＱＰ４はエミッタが電源ノードに接続され、ベースおよびコレクタがノードＮ６に共通に接続される。ＰＮＰトランジスタＱＰ４はダイオード接続される。すなわち、ＰＮＰトランジスタＱＰ４はアノードが電源ノードに接続され、カソードがノードＮ６に接続されるダイオードと等価である。
【００５６】
なお、ＰＮＰトランジスタＱＰ４は本発明における「第１のトランジスタ」に相当し、ＰＮＰトランジスタＱＰ３は本発明における「第２のトランジスタ」に相当する。また、電源ノードは本発明における「第１のノード」に相当する。さらに、ノードＮ５〜Ｎ７は本発明における第２〜第４のノードにそれぞれ相当する。電源ノードにおける電位Ｖｃｃ（第１の電位）とノードＮ５における電位（第２の電位）との差がフォトダイオードＰＤ１Ａに印加される逆バイアス電圧（印加電圧）の大きさとなる。
【００５７】
図３は、図２のフォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ２Ａ，ＰＤ２Ｂの断面図である。
図３を参照して、Ｐ型基板１１の上に埋込Ｎ型拡散層１２が形成される。また、Ｐ型基板１１の上にはＮ型エピタキシャル層１３（第１のＮ型領域）が形成される。Ｎ型エピタキシャル層１３の表面にはＰ型拡散層１４（Ｐ型領域）が形成される。Ｎ型エピタキシャル層１３およびＰ型拡散層１４の表面を覆うようにシリコン酸化膜１５が形成される。
【００５８】
Ｐ型拡散層１６および埋込Ｐ型拡散層１７によってＮ型エピタキシャル層１３は複数の領域に分割されている。Ｐ型拡散層１６および埋込Ｐ型拡散層１７にはＰ型基板１１を介して接地電位が与えられる。一方、Ｎ型エピタキシャル層１３には接地電位よりも高い電位が与えられる。これにより各領域は電気的に分離される。
【００５９】
Ｐ型拡散層１６および埋込Ｐ型拡散層１７によって互いに分離された２つの領域の一方にはフォトダイオードＰＤ１Ａが形成され、他方の領域にはフォトダイオードＰＤ２Ａ，ＰＤ２Ｂが形成される。フォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ２Ａの各々はＰ型拡散層１４、Ｎ型エピタキシャル層１３により構成される。フォトダイオードＰＤ２ＢはＰ型基板１１、埋込Ｎ型拡散層１２、およびＮ型エピタキシャル層１３により構成される。このようにフォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ２Ａは同じ半導体基板に形成される。
【００６０】
なお、図３には、フォトダイオードＰＤ２Ｂと同様の構成を有するフォトダイオードＰＤ１Ｂが示される。フォトダイオードＰＤ１Ｂは電源ノードと接地ノードとの間に接続される。よって、フォトダイオードＰＤ１Ｂに電流が流れたとしてもこの電流は電源ノードと接地ノードとの間に流れるのみであり、光センサ回路１の動作に直接寄与しない。このため図２の回路図にはフォトダイオードＰＤ１Ｂは示されていない。
【００６１】
なお、標準的なバイポーラプロセスの場合、回路素子形成のため、Ｐ型基板の上にＮ型エピタキシャル層を成長させる。よって、回路動作上不要であってもフォトダイオードＰＤ１Ｂは形成される。
【００６２】
埋込Ｎ型拡散層１２は半導体基板表面から深い位置にある。ＰＮ接合の深さが深いほどフォトダイオードが吸収する光の波長は長くなる。Ｎ型エピタキシャル層１３の典型的な厚みは１μｍ程度である。フォトダイオードＰＤ１Ｂ，ＰＤ２Ｂの各々は９００ｎｍ付近の波長で受光感度がピークとなる分光感度特性を示す。
【００６３】
フォトダイオードＰＤ１Ａは半導体基板の表面付近に形成されたＰ型拡散層１４とＮ型エピタキシャル層１３とにより形成されたＰＮ接合を有する。半導体基板の表面付近にＰＮ接合が存在するため、フォトダイオードＰＤ１Ａの分光感度特性のピーク波長はフォトダイオードＰＤ１Ｂの分光感度特性のピーク波長よりも短くなる。具体的には、５５０ｎｍ付近の波長でフォトダイオードＰＤ１Ａの受光感度がピークとなる。Ｐ型拡散層１４の拡散深さを調整することによって、フォトダイオードＰＤ１Ａのピーク波長が調整される。なお、フォトダイオードＰＤ２Ａ，ＰＤ２Ｂの分光感度特性のピーク波長についてはフォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ１Ｂのピーク波長とそれぞれ同様である。
【００６４】
図４は、図２のフォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ１Ｂ，ＰＤ２Ａ，ＰＤ２Ｂの受光面を示す平面図である。
【００６５】
図４を参照して、半導体基板表面の上方から見た場合の受光面が示される。受光面Ａ１はフォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ１Ｂの各々に共通する受光面である。受光面Ａ２はフォトダイオードＰＤ２Ａ，ＰＤ２Ｂの各々に共通する受光面である。受光面Ａ１の面積と受光面Ａ２の面積との比は８：１となっている。なお、図２における電流Ｉ６（制御電流）と電流Ｉ２Ａ（光電流）との比は、受光面Ａ１の面積と受光面Ａ２の面積との比によって定められる。また、受光面Ａ２の面積を受光面Ａ１の面積よりも小さくすることによって、光センサ回路１の分光感度特性を人間の視感度特性に近づけることができる。
【００６６】
再び図２を参照して、光センサ回路１の動作を説明する。フォトダイオードＰＤ２Ａ，ＰＤ２Ｂには、それぞれ電流Ｉ２Ａ，Ｉ２Ｂが流れる。ＰＮＰトランジスタＱＰ１，ＱＰ２はカレントミラー回路を構成する。ＰＮＰトランジスタＱＰ１のコレクタには（Ｉ２Ａ＋Ｉ２Ｂ）の電流が流れる。よってＰＮＰトランジスタＱＰ２のコレクタにも（Ｉ２Ａ＋Ｉ２Ｂ）の電流が流れる。
【００６７】
ＮＰＮトランジスタＱＮ１〜ＱＮ３はカレントミラー回路を構成する。ＮＰＮトランジスタＱＮ１のコレクタ電流はＩ２Ａであるので、ＮＰＮトランジスタＱＮ２のコレクタ電流はＩ２Ａになる。また、ＮＰＮトランジスタＱＮ３のコレクタ電流は８×Ｉ２Ａとなる。
【００６８】
ＮＰＮトランジスタＱＮ４のコレクタ電流はＰＮＰトランジスタＱＰ２のコレクタ電流（Ｉ２Ａ＋Ｉ２Ｂ）からＮＰＮトランジスタＱＮ２のコレクタ電流（＝Ｉ２Ａ）を減じたものであり、Ｉ２Ｂとなる。ＮＰＮトランジスタＱＮ４，ＱＮ６，ＱＮ７はカレントミラー回路を構成するので、ＮＰＮトランジスタＱＮ４，ＱＮ６，ＱＮ７の各々のコレクタ電流はＩ２Ｂになる。
【００６９】
フォトダイオードＰＤ１Ａには電流Ｉ１Ａが流れる。ＰＮＰトランジスタＱＰ３のコレクタ電流は電流Ｉ１ＡからＮＰＮトランジスタＱＮ６のコレクタ電流（＝Ｉ２Ｂ）を減算した（Ｉ１Ａ−Ｉ２Ｂ）となる。フォトダイオードＰＤ１Ａの光電流から深い接合のフォトダイオードＰＤ２Ｂの光電流を減算することによって、光センサ回路１では８００ｎｍ以上の波長の感度が低下する。よって分光感度特性を視感度特性に近づけることができる。つまり、電流設定部６はフォトダイオードＰＤ２Ｂ（第３の受光素子）に流れる電流に応じ、出力部８が受ける検出電流を変化させて光電感度を調整する。
【００７０】
電流Ｉ２Ｂの大きさを調整することで、分光感度曲線を人間の視感度特性により近づけることができる。電流Ｉ２Ｂの大きさは、たとえば図３に示す受光面Ａ１，Ａ２の面積比やＮＰＮトランジスタＱＮ４，ＱＮ６のコレクタ電流の比を調整することによって定められる。分光感度特性を調整することにより、たとえば、１００ルクスの白熱灯の光が入射したときの出力電流と１００ルクスの蛍光灯の光が入射したときの出力電流とを同じにすることができる。
【００７１】
本実施の形態において注目すべき点は、ダイオード接続されるＰＮＰトランジスタＱＰ４に、ＮＰＮトランジスタＱＮ７のコレクタ電流（電流Ｉ２Ｂ）とＮＰＮトランジスタＱＮ３のコレクタ電流（電流Ｉ６）とを合わせた電流が流れる点である。電流Ｉ６についてはＩ６＝８×Ｉ２Ａの関係が成立する。また、図４に示すように、受光面Ａ１，Ａ２の面積比は８：１なのでＩ１Ａ＝８×Ｉ２Ａの関係が成立する。つまりＩ６＝Ｉ１Ａである。よって、ＰＮＰトランジスタＱＰ４に流れる電流は（Ｉ１Ａ＋Ｉ２Ｂ）となる。一方、ＰＮＰトランジスタＱＰ３に流れる電流は（Ｉ１Ａ−Ｉ２Ｂ）となる。
【００７２】
ＰＮＰトランジスタＱＰ４のベース−エミッタ間電圧をＶｂｅとすると、ＰＮＰトランジスタＱＰ３のベース電位は（Ｖｃｃ−Ｖｂｅ）となる。ＰＮＰトランジスタＱＰ３にはＰＮＰトランジスタＱＰ４に流れる電流よりも大きな電流は流れないので、ノードＮ５における電位は（Ｖｃｃ−Ｖｂｅ）よりも大きくなる。フォトダイオードＰＤ１Ａの両端に印加される電圧はＶｂｅ以下（具体的には数ｍＶ〜数十ｍＶ程度）と小さくなるのでフォトダイオードＰＤ１Ａの暗電流は小さくなる。よって光センサ回路１は低照度時の線形性を向上させることができる。
【００７３】
フォトダイオードＰＤ１Ａに印加される逆バイアス電圧について、より詳しく説明する。ＰＮＰトランジスタＱＰ３，ＱＰ４のそれぞれのベース−エミッタ間電圧をＶｂｅ（ＱＰ３），Ｖｂｅ（ＱＰ４）とする。一般的に、ベース−エミッタ間電圧は式（１）に従って示される。
【００７４】
Ｖｂｅ＝ｋＴ／ｑ×ｌｎ（Ｉｃ／Ｉｓ）  …（１）
ここでｋはボルツマン定数であり、Ｔは絶対温度であり、Ｉｃはトランジスタのコレクタ電流であり、Ｉｓは逆方向飽和電流である。
【００７５】
各々のＰＮＰトランジスタに流れるコレクタ電流が同じ場合、ベース−エミッタ間電圧Ｖｂｅ（ＱＰ３），Ｖｂｅ（ＱＰ４）は同じ値になる。よって、フォトダイオードＰＤ１Ａの両端の電位差がゼロになる。ＰＮＰトランジスタＱＰ４のエミッタ電流がＩであり、ＰＮＰトランジスタＱＰ３のコレクタ電流がＩ／１０である場合、式（１）からベース−エミッタ間電圧Ｖｂｅ（ＱＰ３），Ｖｂｅ（ＱＰ４）の差は以下の式（２）で示される。このベース−エミッタ間電圧の差がフォトダイオードＰＤ１Ａの両端に印加される逆バイアス電圧に相当する。
Ｖｂｅ（ＱＰ４）−Ｖｂｅ（ＱＰ３）
＝ｋＴ／ｑ×（ｌｎ（Ｉｃ（ＱＰ４）／Ｉｓ）−ｌｎ（Ｉｃ（ＱＰ３）／Ｉｓ））
＝ｋＴ／ｑ×ｌｎ（Ｉｃ（ＱＰ４）／Ｉｃ（ＱＰ３））
＝ｋＴ／ｑ×ｌｎ（１０）  …（２）
この場合、Ｖｂｅ（ＱＰ４）−Ｖｂｅ（ＱＰ３）は約６０ｍＶである。なお、実際にはＰＮＰトランジスタＱＰ３のコレクタ電流は、ＰＮＰトランジスタＱＰ４のコレクタ電流と同程度か、少し小さな値になる。よって、フォトダイオードＰＤ１Ａに印加される逆バイアス電圧は６０ｍＶよりもさらに小さな値になる。
【００７６】
一方、図１１の光センサ回路１０１（従来例）におけるフォトダイオードＰＤ１Ａの場合、フォトダイオードＰＤ１Ａの両端にはＶｃｃ−Ｖｂｅ（ＱＮ３）という逆バイアス電圧が印加される。Ｖｃｃが５Ｖ、Ｖｂｅ（ＱＮ３）が約０．６Ｖとすると、従来例の場合、フォトダイオードＰＤ１Ａの両端に４．４Ｖの逆バイアス電圧が印加される。
【００７７】
なお、ＰＮＰトランジスタＱＰ３のコレクタ電流（＝Ｉ１Ａ−Ｉ２Ｂ）はＮＰＮトランジスタＱＮ８，ＱＮ９によって光センサ回路１の外部に出力される電流となる。この電流は、たとえば図１の信号処理回路２により増幅されたり、電圧変換されたりする。
【００７８】
なお、フォトダイオードＰＤ１Ａの両端に印加される逆バイアス電圧を小さくするためには、フォトダイオードＰＤ１ＡとフォトダイオードＰＤ２Ａとで光の波長に対する光電感度が等しい必要がある。また、フォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ２Ａの受光面の面積比とフォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ２Ａから出力される光電流の比とが同じでなければならない。よって各フォトダイオードの受光面には光が均一に入ることが必要となる。
【００７９】
図５は、フォトダイオードの受光面の配置の一例を示す図である。
図５を参照して、受光面Ａ１１，Ａ１２はフォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ１Ｂに共通の受光面であり、本発明における「第１および第２の受光面」にそれぞれ相当する。また、受光面Ａ２はフォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ１Ｂに共通の受光面であり、本発明における「第３の受光面」に相当する。
【００８０】
受光面Ａ１１，Ａ１２は半導体基板の上方から見た場合に、受光面Ａ２を両脇から挟むように設けられる。受光面Ａ１１，Ａ１２，Ａ２は半導体基板の主表面上の軸Ｘおよび軸Ｘに垂直な軸Ｙに対称に配置される。なお、受光面Ａ１１，Ａ１２，Ａ２は軸Ｘ，Ｙの一方のみに対称であってもよい。
【００８１】
図６は、フォトダイオードの受光面の配置の別の例を示す図である。
図６を参照して、受光面Ａ２１，Ａ２２はフォトダイオードＰＤ２Ａ，ＰＤ２Ｂに共通する受光面である。受光面Ａ１，Ａ２１，Ａ２２は点Ｐ１に点対称に配置される。
【００８２】
図５および図６に示すように受光面を配置することで、フォトダイオードに入射する光に斑がある場合、すなわち入射光の光量が均一でない場合にも回路の動作を安定させることができる。
【００８３】
図７は、光センサ回路１による効果を説明する図である。
図７を参照して、横軸は照度を示し、縦軸はフォトダイオードＰＤ１Ａの出力電流を示す。従来例（図１１の光センサ回路１０１）と比較すると、本発明では、フォトダイオードＰＤ１Ａの両端に印加される逆バイアス電圧が小さくなることにより、暗電流が低減される。図７に示すように本発明によれば低照度時における出力電流の線形性を従来例よりも向上させることができる。
【００８４】
なお、図１の光センサ回路１において、ＰＮＰトランジスタをＰチャネルＭＯＳＦＥＴに置き換え、ＮＰＮトランジスタをＮチャネルＭＯＳＦＥＴに置き換えてもよい。
【００８５】
［実施の形態２］
実施の形態２の光センサ回路は暗電流補償が施されている点で実施の形態１の光センサ回路と異なる。暗電流補償が施されることにより、実施の形態２の光センサ回路は低照度時や高温時にも安定して動作することができる。なお、実施の形態２の光センサ回路を備える受光モジュールの構成は図１に示す構成と同様であるので以後の説明は繰り返さない。
【００８６】
図８は、実施の形態２の光センサ回路の回路図である。
図８を参照して、光センサ回路１Ａは受光面が遮光されるフォトダイオードＰＤ３Ａをさらに備える点で図２の光センサ回路１と異なる。また、光センサ回路１Ａは制御回路４に代えて制御回路４Ａを備える点で図１の光センサ回路１と異なる。
【００８７】
制御回路４Ａは電流設定部６に代えて電流設定部６Ａを含む点で制御回路４と異なる。電流設定部６Ａは暗電流補償部２１をさらに含む点で電流設定部６と異なる。なお、光センサ回路１Ａの他の部分の構成は光センサ回路１と同様であるので以後の説明は繰り返さない。
【００８８】
フォトダイオードＰＤ３Ａは暗電流補償用に設けられる。フォトダイオードＰＤ３Ａの構成は図３に示すフォトダイオードＰＤ１Ａの構成と同様である。ただしフォトダイオードＰＤ３Ａの受光面は遮光膜２２により覆われる。遮光膜２２はたとえば金属膜である。
【００８９】
図５に示す受光面Ａ１１を金属膜により遮光することで、フォトダイオードＰＤ１Ａと同様の構成を有するフォトダイオードＰＤ３Ａを形成することができる。ただしこの場合、実施の形態１に比較してフォトダイオードＰＤ１Ａの受光面の面積は半分になる。つまりフォトダイオードＰＤ１Ａの受光面とフォトダイオードＰＤ２Ａの受光面との比が４：１になる。これによりＮＰＮトランジスタＱＮ３に流れるコレクタ電流はＮＰＮトランジスタＱＮ１に流れるコレクタ電流の４倍になる。つまり、光センサ回路１Ａでは、ＮＰＮトランジスタＱＮ３のエミッタサイズが光センサ回路１におけるＮＰＮトランジスタＱＮ３のエミッタサイズの半分になる。
【００９０】
また、実施の形態１と比較するとフォトダイオードＰＤ１Ａに流れる電流が半分になる。ＮＰＮトランジスタＱＮ６，ＱＮ７の各々のコレクタ電流も実施の形態１におけるコレクタ電流の半分にする必要がある。このため、ＮＰＮトランジスタＱＮ４のエミッタサイズは実施の形態１におけるＮＰＮトランジスタＱＮ４のエミッタサイズの２倍に設定される。
【００９１】
暗電流補償部２１は、ＰＮＰトランジスタＱＰ５、およびＮＰＮトランジスタＱＮ１０，ＱＮ１１を含む。
【００９２】
ＰＮＰトランジスタＱＰ５のエミッタはフォトダイオードＰＤ３Ａのアノードに接続され、ベースはノードＮ６に接続され、コレクタはノードＮ７に接続される。ＮＰＮトランジスタＱＮ１０のコレクタおよびベースはノードＮ７に共通に接続され、エミッタが接地ノードに接続される。ＮＰＮトランジスタＱＮ１１はコレクタがノードＮ５に接続され、ベースがノードＮ７に接続され、エミッタが接地ノードに接続される。なお、ＮＰＮトランジスタＱＮ１０，ＱＮ１１はカレントミラー回路を構成する。
【００９３】
フォトダイオードＰＤ３Ａに流れる暗電流をＩＤＡＲＫとする。暗電流ＩＤＡＲＫはＰＮＰトランジスタＱＰ５およびＮＰＮトランジスタＱＮ１０を流れる。このときＮＰＮトランジスタＱＮ１１にも暗電流ＩＤＡＲＫが流れる。ＮＰＮトランジスタＱＮ１１のコレクタはフォトダイオードＰＤ１Ａのアノードに接続されている。ＮＰＮトランジスタＱＮ８に流れるコレクタ電流（検出電流）はフォトダイオードＰＤ１Ａに流れる電流から暗電流ＩＤＡＲＫを減じた電流に等しくなる。フォトダイオードＰＤ１Ａで発生した暗電流がキャンセルされる。つまり、電流設定部６ＡはフォトダイオードＰＤ３Ａ（第３の受光素子）に流れる暗電流ＩＤＡＲＫに応じて検出電流を補正する。
【００９４】
なお、フォトダイオードＰＤ３Ａの受光面積をフォトダイオードＰＤ１Ａの面積の１／Ｎにし、ＮＰＮトランジスタＱＮ１１のエミッタ面積をＮＰＮトランジスタＱＮ１０のＮ倍にしてもよい（Ｎは自然数）。この場合、フォトダイオードＰＤ３Ａの面積を小さくすることができるので、光センサ回路の面積を縮小することができる。この場合には、フォトダイオードＰＤ３Ａに流れる暗電流は上述の暗電流ＩＤＡＲＫの１／Ｎ倍になる。よってＮＰＮトランジスタＱＮ１０，ＱＮ１１のエミッタ面積比を１：Ｎに設定する。ＮＰＮトランジスタＱＮ１１に流れる電流はＮＰＮトランジスタＱＮ１０に流れる電流のＮ倍になるのでフォトダイオードＰＤ１Ａで発生する電流から暗電流を減じた電流を得ることができる。
【００９５】
以上のように実施の形態２によればフォトダイオードに生じる暗電流をキャンセルすることができる。よって実施の形態２によれば、低照度時だけでなく高温時にも暗電流を低減させることができ、出力電流の線形性を向上させることができる。
【００９６】
［実施の形態３］
実施の形態３の光センサ回路の回路構成は図１に示す光センサ回路１の回路構成と同様であるので以後の説明は繰り返さない。また、実施の形態３の光センサ回路を備える受光モジュールの構成は図１に示す構成と同様であるので以後の説明は繰り返さない。実施の形態３の光センサ回路は浅いＰＮ接合を有するフォトダイオードの構成が実施の形態１と異なる。
【００９７】
図９は、実施の形態３の光センサ回路に含まれるフォトダイオードの構成を示す断面図である。
【００９８】
図９を参照して、フォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ２Ａの各々のＰ型拡散層１４（Ｐ型領域）には、複数のＮ型拡散層３１（複数の第２のＮ型領域）が短冊状に形成される。この点において、図９に示すフォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ２Ａは図３に示すフォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ２Ａとそれぞれ異なる。
【００９９】
なお、フォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ２Ａの他の部分の構成は図２に示す構成と同様である。また、図９に示すフォトダイオードＰＤ１Ｂの構成は図２に示す構成と同様である。よって、これらの構成に関する以後の説明は繰り返さない。
【０１００】
複数のＮ型拡散層３１はＰ型拡散層１４と短絡される。光が入ったときには半導体基板表面付近で発生するキャリアが複数のＮ型拡散層３１により吸収される。実施の形態３では特に短波長側の感度を実施の形態１よりも低下させることができる。これにより光センサ回路の分光感度特性を人間の視感度特性に近づけることができる。
【０１０１】
なお、Ｎ型拡散層３１の面積が大きいほど短波長領域の感度を低下させることができるため、分光感度特性を視感度特性に近づけることができる。しかしながら、Ｎ型拡散層３１を短冊状ではなく１つの領域として形成した場合、ピンチ現象（Ｐ型抵抗にＮ型層を拡散することによって抵抗チャネルが狭められる現象）によりＰ型拡散層１４の抵抗が大きくなる。Ｐ型拡散層１４の抵抗が大きくなるとフォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ２Ａの応答が遅くなる。複数のＮ型拡散層３１を短冊状に配置することによって、フォトダイオードの応答速度の低下を防止できる。
【０１０２】
図１０は、実施の形態３による効果を説明する図である。
図１０を参照して、曲線Ｂ１，Ｂ２はそれぞれ、キャリア吸収がない場合の光センサ回路の感度、およびキャリア吸収がある場合の光センサ回路の感度が示される。さらに、図９には標準視感度曲線が示される。
【０１０３】
曲線Ｂ１，Ｂ２を比較すると、特に４８０ｎｍよりも短い波長において、キャリア吸収がある場合の感度はキャリア吸収がない場合の感度よりも低下する。つまり、キャリア吸収を行なうことによって感度特性は視感度特性に近づく。
【０１０４】
以上のように実施の形態３によれば、半導体基板表面のＰ型拡散層に複数の短冊状のＮ型拡散層を形成することによって、より視感度特性に近い感度特性を得ることが可能になる。
【０１０５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の光センサ回路の適用例を示す図である。
【図２】図１の光センサ回路１の回路図である。
【図３】図２のフォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ２Ａ，ＰＤ２Ｂの断面図である。
【図４】図２のフォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ１Ｂ，ＰＤ２Ａ，ＰＤ２Ｂの受光面を示す平面図である。
【図５】フォトダイオードの受光面の配置の一例を示す図である。
【図６】フォトダイオードの受光面の配置の別の例を示す図である。
【図７】光センサ回路１による効果を説明する図である。
【図８】実施の形態２の光センサ回路の回路図である。
【図９】実施の形態３の光センサ回路に含まれるフォトダイオードの構成を示す断面図である。
【図１０】実施の形態３による効果を説明する図である。
【図１１】従来の光センサ回路の回路図である。
【図１２】シリコンフォトダイオードの構成を示す断面図である。
【図１３】図１２のフォトダイオードＰＤ１Ａ，ＰＤ１Ｂ，ＰＤ２Ｂの分光感度特性を示す図である。
【図１４】人間の視感度特性を示す図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１，１Ａ，１０１  光センサ回路、２  信号処理回路、４，４Ａ  制御回路、６，６Ａ  電流設定部、８  出力部、１１，１１１  Ｐ型基板、１２，１１２  埋込Ｎ型拡散層、１３，１１３  Ｎ型エピタキシャル層、１４，１１４  Ｐ型拡散層、１５，１１５  シリコン酸化膜、１６，１１６  Ｐ型拡散層、１７，１１７  埋込Ｐ型拡散層、２１  暗電流補償部、２２  遮光膜、３１  Ｎ型拡散層、５０  受光モジュール、Ａ１，Ａ２，Ａ１１，Ａ１２，Ａ２１，Ａ２２  受光面、Ｂ１，Ｂ２  曲線、Ｎ１〜Ｎ７  ノード、Ｐ１  点、ＰＤ１Ａ，ＰＤ１Ｂ，ＰＤ２Ａ，ＰＤ２Ｂ，ＰＤ３Ａ  フォトダイオード、ＱＮ１〜ＱＮ１１  ＮＰＮトランジスタ、ＱＰ１〜ＱＰ５  ＰＮＰトランジスタ、Ｘ，Ｙ  軸。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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