JPH0517889Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、発光ダイオード、ホトトランジスタ
等の光半導体素子の基板への取付け構造、特に例
えば、光検出方式の座標入力装置の如く光半導体
素子が列状に多数個且つ正しい取付け位置精度を
もつて配設されるべきような装置に用いて好適
な、光半導体素子の取付け構造に関する。

〔従来技術〕

コンピユータに手入力する座標入力装置のう
ち、単に指などで表示装置の前面の任意個所を押
さえることにより座標位置を特定できる光検出方
式のものが、信頼性および操作性の面から注目を
浴びている。

この種の光検出方式の座標入力装置としては、
従来、第６図ないし第８図に示す如きものが知ら
れている。ここで、第６図は座標入力装置を表示
装置の前面に装着した例を示す斜視図、第７図は
その受光素子側の要部断面図、第８図は裏板を取
り外して座標入力装置の内部構造を示す背面図で
ある。

この座標入力装置は、略長方形状に成形されて
中央部に開口部２を有する枠体１と、該枠体１の
裏面側すなわちCRT（Cathode・Ray・Tube）等
を用いた表示装置３の表示面３ａ側のそれぞれ対
向する辺に複数個並設された、LEDなどの発光
素子４とフオトトランジスタなどの受光素子５の
組と、これら発光素子４および受光素子５の組み
合わせの中から光路１１が遮断された位置を検出
し、その座標位置をホストコンピユータ側に入力
する演算部６とから主に構成されている。なお、
前記発光素子４と受光素子５は、前者の本体４ａ
の先端の発光部と後者の本体５ａの先端の受光部
とが組ごとに対向するように、それぞれの本体４
ａ，５ａの底面から突出している端子４ｂ，５ｂ
が、枠体１に取り付けられた基板７に半田付けさ
れている。

前記開口部２にはVDT（Visual・Display・
Terminal）フイルタからなる操作パネル２ａが
設けられ、表示装置３の表示面３ａの前面にこれ
を配置することにより該表示面３ａへの汚れや塵
埃類の付着を防止している。また、前記受光素子
５の本体５ａの前側には、対となる発光素子４か
らの入射光のみ受光可能なように所定の面積と深
さを有する光透過孔８ａが形成された遮光板８が
配設されている。さらに、この遮光板８の前面の
開口縁および発光素子４の前面の開口縁には、可
視光カツトフイルタとして赤外線フイルタ９が全
周にわたつて装着されている。したがつて、操作
パネル２ａの前面つまり表示面３ａと対向しない
側の面には、赤外線フイルタ９を介して目に見え
ない光路１１が形成されることになる。

座標位置を検出する場合には、例えば第６〜８
図に示すように、表示面３ａの入力したい位置を
操作パネル２ａ上から指１０で押さえると、該操
作パネル２ａの表面に沿つて形成される光路１１
のうち指１０の位置を通過するはずのものはそこ
で遮られるので、発光素子４を順に発光せしめて
スキヤンさせることにより、ｘ方向、ｙ方向のそ
れぞれにおいて、遮光された光路１１を受光素子
５によつて検出することができる。そして、この
遮光された光路１１を前記演算部６によつて特定
し、図示しないホストコンピユータへその座標位
置を出力するようになつている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、かかる光検出方式の座標入力装置に
あつては、誤動作防止のため、発光素子４や受光
素子５を基板７に対して直角に、かつ所定の高さ
に保つ必要があるが、上述した従来例におけるこ
れら光半導体素子４，５の取付構造は、位置決め
精度が出しにくいという問題があった。すなわ
ち、これら光半導体素子４，５は、端子４ｂ，５
ｂの一部を基板７に片持ち状態で半田付け固定さ
せているだけなので取付時に本体４ａ，５ａが傾
きやすく、よつて発光部あるいは受光部が所定の
向きからずれやすく、また、本体４ａ，５ａの底
面はポツテイングにより非平坦面となつているの
で基板７に対する高さ精度が出しにくかつた。そ
の結果、発光素子４から出射された光が所定の光
路１１からずれたり、受光素子５が受光すべきで
ない光、つまり対になつていない発光素子４から
の光や、対になつている発光素子が光源となつて
いる反射光、例えば可視光カツトフイルタ面での
反射光を検出して、誤動作を生じやすく、信頼性
に支障をきたしてしまつた。さらに、位置決め精
度を出しにくいこれら光半導体素子４，５を多数
配設するということは、作業性の低下を招き、組
立作業を煩雑なものにしてしまつた。

本考案は上記の点に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、光半導体素子の基板に対する位置決め
精度が容易に確保できて、誤動作の防止ならびに
作業性の向上を図ることができる、遮光用のホル
ダを用いた光半導体素子の取付け構造を提供する
ことにある。また、本考案の他の目的とするとこ
ろは、光半導体素子の端子部を基板に半田付けす
るに際し、上記ホルダ内に半田付け時の熱が籠つ
て光半導体素子の信頼性を低下させることのな
い、光半導体素子の取付け構造を提供するにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の上記した目的は、本体の前面部に発光
もしくは受光機能を有する光電変換面が形成さ
れ、前記本体の後面部に端子が延出された光半導
体素子を、前記端子を半田付けすることにより基
板に取付ける構成において、前記基板に密着して
前記光半導体素子の基板に対する位置決めを行う
ホルダを備え、該ホルダに、前記光半導体素子の
本体を収納するための収納部と、前記光半導体素
子の光電変換面に対向する光透過孔と、前記収納
部に連通し前記本体の側面に対向する放熱用の窓
とを形成することによつて達成される。

〔作用〕

即ち、本考案においては上記ホルダーを採用す
ることによつて、従来の座標入力装置に用いられ
ていた遮光板の機能と、光半導体素子を基板に対
して位置決めする機能とを具備させ得、光半導体
素子の基板への正確な位置決めと、遮光体の光透
過孔に対する光半導体素子の光電変換面（発光面
もしくは受孔面）の正確な位置合せとを同時に達
成できる。よつて位置決め精度が容易・確実に得
られる上、作業性も良い。また、ホルダには放熱
用の窓が形成されているので、デイツプ半田時の
熱がホルダ内に籠つて光半導体素子の特性を劣化
させる虞れもない。

〔実施例〕

以下、本考案の第１実施例を第１図および第２
図に基づいて説明する。

第１図は該実施例による光半導体素子の取付け
状態を示す断面図、第２図はホルダの一部を取除
いた部分斜視図であつて、符号５は受光素子、７
は基板、１２は遮光用のホルダの全体、１３はそ
の下型、１４はその上型、１５は半田である。

これらの図において、ポリアセタル等の成形品
であるホルダ１２は、列状に配設される受光素子
５の列方向（第２図の矢印Ａ方向）に延設された
下型１３と上型１４とを組み合わせてなるもの
で、第２図に示す如く下型１３の後部に複数の受
光素子５を列状に収納した後、下型１３側の段差
１３ａに上型１４側の突部１４ａを強嵌合させる
ことによつて、遮光性を確保しつつこれら列状の
受光素子５を一体に嵌装可能となつている。そし
て、こうして受光素子５を嵌装した状態におい
て、該ホルダ１２の先端には光透過孔１２ａが、
また該光透過孔１２ａの後方には光透過孔１２ａ
の入口部の口径よりも大径に形成された拡大部と
しての入射方向規制室１２ｂが、さらに該入射方
向規制室１２ｂの後方には収納部１２ｃがそれぞ
れ画成され、受光素子５の本体５ａは該収納部１
２ｃ内に収納されるとともに、下型１３に突設さ
れた押圧部１３ｂが該本体５ａの底面に弾接する
ようになつている。つまり、ホルダ１２に嵌装さ
れた受光素子５は、その本体５ａの底面が押圧部
１３ｂに弾圧されるため、端子５ｂを基板７に半
田１５付けする際に、ホルダ１２の下端部１２ｆ
を基板７に密着させるだけで該基板７に対する高
さ精度が確保され、かつ基板７との直角性が保た
れている収納部１２ｃ内に嵌め込まれるため本体
５ａの基板７に対する直角性も必然的に確保され
て、位置決め精度が著しく向上している。また、
受光素子５の本体５ａの前方に位置する光透過孔
１２ａは、所定の面積と深さを有し、従来の座標
入力装置に用いられていた遮光板の光透過孔と同
等に機能するものであるから、該遮光板を不要と
なすことができる。

１２ｄ，１２ｄは、ホルダ１２の収納部１２ｃ
の上下面（即ち、下型１３と上型１４）に設けら
れた窓で、この窓１２ｄ，１２ｄは、受光素子５
の端子５ｂと基板７の導電パターンとをデイツプ
半田等によつて半田付けする際に、収納部１２ｃ
内に籠る熱を外部に放出するように作用する。即
ち、上述の半田付け工程時において相当の熱が基
板７の半田付け面から受光素子５の本体５ａおよ
び収納部１２ｃに伝わるが、窓１２ｄ，１２ｄの
存在によつてこの熱は速やかに外部に放出され、
半田付け時の加熱によつて受光素子５（光半導体
素子）の信頼性が損なわれる虞れは全くない。

よつて、組立てに際しては、受光素子５はホル
ダに嵌挿し、この状態で各受光素子５の端子５ｂ
を基板７にそれぞれ挿通すると共に、ホルダ１２
の下端部１２ｆを基板７に密着させた後、デイツ
プ半田等によつて半田付けするだけで、列状に配
設される各受光素子５の基板７に対する位置決め
精度が自動的に確保され、誤動作が確実に防止で
きるのみならず、組立作業の簡略化も図れる上、
半田付け時の熱で受光素子の特性を劣化させる虞
れもない。

なお、光透過孔１２ａと収納部１２ｃとの間に
拡大部として形成された入射方向規制室１２ｂ
は、該光透過孔１２ａよりも広い空間を画成して
なるものであつて、この入射方向規制室１２ｂに
より、光透過孔１２ａに入射する光のうち不所望
なもの、つまり収納部１２ｃ内の受光素子５と対
になつている発光素子以外から入射してくる光
が、該受光素子５の本体５ａ先端の受光部に到達
しないようになつている。したがつて、受光素子
５の受光部にて受光される光はその入射方向に厳
しい制約を受けて、所望の発光素子からの入射光
のみが受光可能となり、誤動作を一層確実に防止
することができる。また、この入射方向規制室１
２ｂの壁面につや消し加工が施されていれば、不
所望な入射光を除去する効果がさらに増大する。

また、上記実施例にあつては、ホルダ１２の下
型１３にのみ押圧部１３ｂに設けた場合について
述べたが、かかる押圧部は上型１４に設けてもよ
い。

また、上記実施例にあつては、ホルダ１２を、
下型１３と上型１４に二分割し別体に形成して一
対となしているが、例えば光透過孔１２ａ形にヒ
ンジ部を形成し、このヒンジ部を介して下型１３
と上型１４を一体に形成し、光素子を所定の位置
に装着した後、該ヒンジ部を介して折曲し、一対
となつた下型部と上型部を嵌合せしめて前記光素
子を収納したホルダを形成してもよい。また、入
射方向規制１２ｂを備えた光透過孔１２ａ形成部
をアダプタとして別体に成形し、上記一対の型体
によつて形成したホルダの前面、すなわち、受光
素子５の受光部前面に配設することもできる。

なお、この第１，２図示の実施例においては、
光半導体素子として受光素子５を示しているが、
発光素子であつても略同等の構成を採ることがで
き、これは以下の実施例においても同様である。

第３図および第４図は本考案の第２実施例に係
り、第３図は取付け状態を示す断正面図、第４図
ａはホルダの断正面図、第４図ｂは要部断側面図
である。

この実施例のホルダ２０は、受光素子５を個々
に１個づつ保持するようになつた構造を採つてお
り、該ホルダ２０の上面部には受光素子５の光電
変換面と対向する光透過孔２０ａが設けられてお
り、また受光素子５の本体５ａの側面を挟持する
ホルダ２０の側面部には、放熱用の窓２０ｂ，２
０ｃが設けられている。２０ｄはホルダ２０の側
面部内面に設けた段部、２０ｅはホルダ２０の側
面部内面下部に設けた突起で、受光素子５をホル
ダ２０の下面開放部から突起２０ｅ部分を外方に
撓わませ挿入することにより、受光素子５の本体
５ａは、所謂スナツプイン嵌合でその上下面をホ
ルダ２０の段部２０ｄと突起２０ｅとに当接され
てホルダ２０に対して位置決め・保持されるよう
になつている。

そして、受光素子５をホルダ２０に収納・保持
させた状態で、受光素子５の端子５ｂを基板７に
挿通し、ホルダ２０の下端２０ｆ，２０ｆを前述
の実施例と同様に基板７に密着させて、端子５と
基板７の導電パターンとを半田付けすれば、受光
素子５は基板７に対して所期の高さ精度、直角度
をもつて正確に固着・接続されると共に、窓２０
ｂ，２０ｃの存在によつて半田付け時の熱は速や
かに外部に放出されることとなる。なお、該実施
例においてはホルダ２０の４面に窓２０ｂ，２０
ｃが形成されているので、一層放熱効果が高い。

第５図は本考案の第３実施例に係り、該実施例
においては、ホルダ２０′の光透過孔２０′ａの凹
部２０′_a-1と突起２０′ｅとによつて、受光素子
５の突部５ｃと本体５ａ下面とを挟持させて、受
光素子５をホルダ２０′に保持・位置決めさせて
おり、他の構成は上記第２実施例と同等の構成を
採つている。該実施例においても前述した実施例
と同等の効果が期待できる。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば、光半導体素子の
基板に対する位置決め精度並びに遮光体の光透過
孔に対する位置決め精度が容易・確実に確保で
き、作業性が著しく向上できる上、半田付け時の
熱を光半導体素子に及ぼすことなく放熱できると
いう実用上顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の第１実施例によ
る光半導体素子の取付け構造に係り、第１図は取
付け状態を示す要部断面図、第２図はホルダの一
部を取除いた部分斜視図、第３図および第４図は
本考案の第２実施例に係り、第３図は取付け状態
を示す断正面図、第４図ａはホルダの断正面図、
第４図ｂはホルダの断側面図、第５図は本考案の
第３実施例に係る要部断面図、第６〜８図は従来
の光検出方式の座標入力装置を説明するためのも
ので、第６図は表示面の前面に装着した状態を示
す説明図、第７図は受光素子側の要部断面図、第
８図は内部構造の概略を示す背面図である。 ４……発光素子、４ａ……本体、４ｂ……端
子、５……受光素子、５ａ……本体、５ｂ……端
子、５ｃ……突部、１２……ホルダ、１２ａ……
光透過孔、１２ｂ……入射方向規制室、１２ｃ…
…収納部、１２ｄ……窓、１３……下型、１４…
…上型、１５……半田、２０，２０′……ホルダ、
２０ａ，２０′ａ……光透過孔、２０ｂ，２０′
ｂ，２０ｃ……窓。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 本体の前面部に発光もしくは受光機能を有する
   光電変換面が形成され、前記本体の後面部に端子
   が延出された光半導体素子を、前記端子を半田付
   けすることにより基板に取付ける構成において、
   前記基板に密着して前記光半導体素子の基板に対
   する位置決めを行うホルダを備え、該ホルダに、
   前記光半導体素子の本体を収納するための収納部
   と、前記光半導体素子の光電変換面に対向する光
   透過孔と、前記収納部に連通し前記本体の側面に
   対向する放熱用の窓とを形成したことを特徴とす
   る光半導体素子の取付け構造。