DE3630382A1 - Loesbare oder feste optische verbindung von zwei optoelektronischen halbleiterbauelementen - Google Patents
Loesbare oder feste optische verbindung von zwei optoelektronischen halbleiterbauelementenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Verbindung ge
mäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In der älteren Patentanmeldung P 36 26 826.7 ist eine opti
sche Verbindung mit einem Lichtsender oder einem Lichtemp
fänger beschrieben, bei der ein Lichtwellenleiter zur Licht
übertragung angekoppelt ist. Dabei sind im Bauteil des opto
elektronischen Bauelements eine Linse und ein Hohlzylinder
integriert. Ein Ende des Lichtwellenleiters ist in den
Hohlzylinder gesteckt. Das optoelektronische Bauelement
ist mit Hilfe eines Schrumpfschlauches mit dem Lichtwellen
leiter so verbunden, daß das anzukoppelnde Ende des Licht
wellenleiters an die im optoelektronischen Bauelement inte
grierte Linse anstößt.
Bei den bisher bekannten optischen Verbindungen von zwei
optoelektronischen Halbleiterbauelementen, insbesondere
einem Lichtsender und einem Lichtempfänger, ist zusätzlich
zu den aktiven Bauelementen mindestens ein Teil notwendig,
das die eigentliche Verbindung herstellt. Dieses Bauteil
kann beispielsweise eine Hülse, eine Lichtleitfaser, ein
Kleber oder ein Reflektor sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine lösbare
oder feste Verbindung von optoelektronischen Halbleiter
bauelementen, insbesondere von einem Sende- und einem
Empfangsbauelement zu schaffen, mit der eine einfache,
zuverlässige und raumsparende Verbindung der optoelektro
nischen Bauelemente ohne Zuhilfenahme eines zusätzlichen
Teils, z.B. eines Lichtwellenleiters als Koppelmedium mög
lich ist und die insbesondere als Optokoppler geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine optische Ver
bindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen bzw. Weiterbildungen der Er
findung sind Gegenstand zusätzlicher Ansprüche.
Bei einer erfindungsgemäßen optischen Verbindung ist ein
Bauelement als Steckerhülse ausgebildet, das Gegen
stück als Stecker. Das Steckerelement kann dabei eine han
delsübliche LED-Bauform mit beispielsweise 3mm oder 5mm
Außendurchmesser sein, bestückt mit einem lichtemittieren
den Halbleiter - z.B. einer im sichtbaren oder infraroten
Bereich Licht emittierenden Diode (LED). Das Steckerhülsen
element kann mit einem optoelektronischen Empfängerchip -
z.B. einer Fotodiode, einem Fotowiderstand, Foto-IC, oder
Fototransistor bestückt sein. Die Bestückung von Stecker
hülsen- und Steckerelement ist auch umgekehrt möglich.
Die Steckerhülse ist so ausgebildet, daß das Steckerbau
element direkt in eine an das Bauelement fest angeformte
Hülse steckbar ist. Die Halbleiterbestückung der einzelnen
Bauelemente ist zweckmäßig so gewählt, daß jeweils ein
Sender mit einem Detektor gekoppelt wird. Zur Steigerung
des optischen Koppelfaktors ist es vorteilhaft, wenigstens
eines der optoelektronischen Bauelemente mit einer opti
schen Linse zu versehen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson
dere darin, daß aufgrund der speziellen Formgebung der bei
den zu verbindenden optoelektronischen Bauelemente eine zu
verlässige mechanische und optische Kopplung zwischen den
Bauelementen erzielt wird, und zwar ohne ein weiteres Ver
bindungs- oder Kopplungsteil, wie z.B. einen Lichtwellen
leiter, zu benötigen.
Darüber hinaus wird erreicht, daß die heute üblichen Her
stellungsverfahren von optoelektronischen Bauelementen,
wie Eingießen, Spritzgießen oder Einpressen in Kunststoff
ohne Verfahrensänderungen anwendbar sind.
Zudem können mit der erfindungsgemäßen optischen Verbin
dung Einfach- oder Mehrsteckverbindungen ausgeführt werden.
Die optische Verbindung ist in jedem Fall ohne zusätzliche
Hilfsmittel möglich. Zur mechanischen Fixierung können
Halteeinrichtungen verwendet werden. Steckerhülse und
Stecker können auch, statt ineinander gesteckt, z.B. mit
einander verschraubt sein.
Die erfindungsgemäße optische Verbindung findet vorteil
haft beim Aufbau von optoelektronischen Kopplern Verwen
dung, und zwar besonders bei Optokopplern mit einer gefor
derten hohen Isolationsfestigkeit, insbesondere im Hin
blick auf einzuhaltende innere Chip-Abstände und große
äußere Luft- und Kriechstrecken. Die optische Steckerver
bindung wird vorzugsweise hierzu mit einem äußeren Gehäuse
fest umhüllt, das geschieht z.B. durch Umgießen oder Um
pressen der optischen Verbindung.
Anhand eines in der Figur der Zeichnung dargestellten be
vorzugten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung weiter
erläutert. Teile, die nicht unbedingt zum Verständnis der
Erfindung beitragen, sind in der Figur unbezeichnet oder
weggelassen.
Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße optische Steckver
bindung schematisch teilweise im Schnitt. Das als Stecker
hülse 1 ausgebildete optoelektronische Bauelement weist
einen integrierten Hohlzylinder 4 auf und stellt den Licht
empfänger dar. Das Lichtempfänger-Bauelement (Steckerhül
se 1) kann aus den bekannten, handelsüblichen LED-Gehäuse
bauformen abgeleitet werden, die stirnseitig ein Loch von
beispielsweise 2,3mm Durchmesser haben. Nach Erweiterung
dieses Loches (Hohlzylinders) auf einen für handelsübli
che Lichtsender-Bauelemente gängigen Außendurchmesser von
beispielsweise 3mm oder 5mm entspricht der Innendurchmesser
des Hohlzylinders 4 der Steckerhülse 1 dem Außendurchmesser
des Steckers 2 und beide Bauteile sind somit direkt zusam
mensteckbar. Der Lichtempfänger ist ein optoelektronischer
Empfängerchip, z.B. eine Fotodiode, ein Fotowiderstand,
ein Foto-IC oder ein Fototransistor. Das als Stecker 2
ausgebildete optoelektronische Bauelement stellt den Licht
sender dar und ist so gestaltet, daß es in den Hohlzylin
der 4 der Steckerhülse 1 formschlüssig eingreift. Der
Lichtsender ist eine Infrarot-Diode (IRED) oder eine im
roten oder grünen Wellenlängenbereich lichtemittierende
Diode (LED). In diesem Ausführungsbeispiel ist sowohl der
Lichtempfänger (Steckerhülse 1) als auch der Lichtsender
(Stecker 2) zur Erhöhung des optischen Koppelfaktors mit
jeweils einer optischen Linse 3 versehen.
Claims (6)
1. Lösbare oder feste optische Verbindung, insbesondere
Steckverbindung, von zwei optoelektronischen Halbleiterbau
elementen, insbesondere einem Lichtsender und einem Licht
empfänger, wobei der Lichtsender oder der Lichtempfänger
einen Hohlzylinder integriert haben, dadurch
gekennzeichnet, daß ein optoelektronisches
Halbleiterbauelement mit integriertem Hohlzylinder (4) als
Steckerhülse (1) und das andere optoelektronische Halblei
terbauelement als Stecker (2) ausgebildet sind und daß der
Stecker (2) direkt in die Steckerhülse (1) steckbar ist.
2. Optische Verbindung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steckerhülse (1)
aus dem optoelektronischen Halbleiterbauelement und dem
fest angeformten Hohlzylinder (4) gebildet ist.
3. Optische Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß mindestens
ein optoelektronisches Halbleiterbauelement mit einer opti
schen Linse (3) versehen ist.
4. Optische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das
als Steckerhülse (1) ausgebildete optoelektronische Halb
leiterbauelement ein optoelektronischer Empfängerchip,
z.B. eine Fotodiode, ein Fotowiderstand, ein Foto-IC oder
ein Fototransistor ist, und daß das als Stecker (2) aus
gebildete optoelektronische Halbleiterbauelement eine In
frarot-Diode (IRED) oder eine im roten oder grünen Wellen
längenbereich lichtemittierende Diode (LED) ist oder
umgekehrt.
5. Optische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Steckerhülse (1) und der Stecker (2) ineinandergesteckt
mit einem Gehäuse fest umhüllt sind.
6. Optische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet durch ihre Verwendung
als Optokoppler.
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DE3630382A1 true DE3630382A1 (de) | 1988-03-10 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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-
1986
- 1986-09-05 DE DE19863630382 patent/DE3630382A1/de not_active Withdrawn
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