JPS607498Y2 - 光電変換素子 - Google Patents
光電変換素子Info
- Publication number
- JPS607498Y2 JPS607498Y2 JP1977030236U JP3023677U JPS607498Y2 JP S607498 Y2 JPS607498 Y2 JP S607498Y2 JP 1977030236 U JP1977030236 U JP 1977030236U JP 3023677 U JP3023677 U JP 3023677U JP S607498 Y2 JPS607498 Y2 JP S607498Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- pedestal
- cap
- photoelectric conversion
- conversion element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は光電検出装置に用いる光電変換素子に関する
。
。
光電検出装置は投光部・受光部間で光の投受を行い、こ
の投受が物体による反射によってなされたり、遮光によ
って中断されたりすることを検出し、これに基づいて当
該物体を検知するものである。
の投受が物体による反射によってなされたり、遮光によ
って中断されたりすることを検出し、これに基づいて当
該物体を検知するものである。
投光部では電気エネルギを光エネルギに変換する発光ダ
イオード等の光電変換素子が、受光部では光エネルギを
電気エネルギに変換するフォトトランジスタ等の光電変
換素子がそれぞれ用いられる。
イオード等の光電変換素子が、受光部では光エネルギを
電気エネルギに変換するフォトトランジスタ等の光電変
換素子がそれぞれ用いられる。
光電検出装置には透過型および反射型がある。
透過型光電検出装置は、例えば第1図に示すように、投
光器1aおよび受光器2aを対向して配置する。
光器1aおよび受光器2aを対向して配置する。
投光器1aは受光器2aに光線を照射し、受光器2aは
それを受光し、この間をよぎる物体による受光の中断を
検出して、この物体を検出するのである。
それを受光し、この間をよぎる物体による受光の中断を
検出して、この物体を検出するのである。
この投光器1aの発光素子(例えば発光ダイオード)1
0aは第2図のように形成される。
0aは第2図のように形成される。
すなわち発光素子のペレット100が台座101の中央
に据えられ、金線等のワイヤ104で端子103に接続
されている。
に据えられ、金線等のワイヤ104で端子103に接続
されている。
このワイヤ104は25〜40μの径であり非常に弱く
、振動、衝撃等で断線しやすい。
、振動、衝撃等で断線しやすい。
そのため透明なシリコン樹脂脂105をを台座101上
に落とし、ワイヤ104を保護するとともにペレット1
00の酸化防止を行っている。
に落とし、ワイヤ104を保護するとともにペレット1
00の酸化防止を行っている。
この樹脂105は当初流動性があるので表面張力によっ
て所定半径の球面をもって固着する。
て所定半径の球面をもって固着する。
この半径は樹脂の滴下量により任意に設定できる。
なお、102は台座101のつば部、106.107は
リードである。
リードである。
ペレット100からは樹脂105の球面に向って光線が
照射され、その一部が矢印イに示すように屈折されてこ
の球面から放射状に進行する。
照射され、その一部が矢印イに示すように屈折されてこ
の球面から放射状に進行する。
この放射状の光線はレンズ等により収束され一様な光線
として光軸上の受光器2a(第1図参照)に投射される
。
として光軸上の受光器2a(第1図参照)に投射される
。
ところで、ペレット100から発射された光線は樹脂1
05の球状の界面−反射する。
05の球状の界面−反射する。
例えば、入射角が臨界角θ。(樹脂の屈折率・ 1
nを1.40とするとθ。
=stn ’Y祐=45.5°)以上のときか、矢印口
に示すようにまず球面で反射し、そののち台座101で
反射し、再び球面に入射する。
に示すようにまず球面で反射し、そののち台座101で
反射し、再び球面に入射する。
そして、この入射角は臨界角以下であるから、光線の一
部が屈折して球面から放射されるのである。
部が屈折して球面から放射されるのである。
ところが、この屈折光線は前述した放射状の光線とちが
い光軸上に収束されない。
い光軸上に収束されない。
したがって、第1図に示すように、このように発光素子
10aを用いた投光器1a円正規な光軸から角度θだけ
傾けていくと、第3図に示すように受光器2aの出力は
3つの極大値を有してしまう。
10aを用いた投光器1a円正規な光軸から角度θだけ
傾けていくと、第3図に示すように受光器2aの出力は
3つの極大値を有してしまう。
すなわちθ=0付近の極大は、前述した直接に球面から
放射状に進行する光軸によるものであり、傾むいた角度
での極大は一旦この球面で反射したのち球面から放射さ
れた光線によるものである。
放射状に進行する光軸によるものであり、傾むいた角度
での極大は一旦この球面で反射したのち球面から放射さ
れた光線によるものである。
このように、従来の発光素子10aを用いた投光器1a
は、銃脂105の界面での反射によって、第3図に示す
ような、指向特性を有する。
は、銃脂105の界面での反射によって、第3図に示す
ような、指向特性を有する。
ここで、例えば受光器1aの動作レベルを39mVとす
れば、投光器1aがイの角度範囲の他に、口。
れば、投光器1aがイの角度範囲の他に、口。
への範囲でも動作することになり、誤って口、への角度
で投光器1aを取付けてしまうこともある。
で投光器1aを取付けてしまうこともある。
その結果、動作不安定を招くことになる。また、フォト
トランジスタ等の受光素子も構造としては第2図と同様
であるため、樹脂界面の反射による上述の不具合が同様
に生じる。
トランジスタ等の受光素子も構造としては第2図と同様
であるため、樹脂界面の反射による上述の不具合が同様
に生じる。
(なぜならば、この場合、光線は第2図に矢印49口の
示す光路を逆進するからである)。
示す光路を逆進するからである)。
この考案は、上記に鑑み、樹脂界面の反射に起因する不
具合を除去した光電検出装置の光電変換素子を提供する
ことを目的とする。
具合を除去した光電検出装置の光電変換素子を提供する
ことを目的とする。
以下、この考案の実施例について説明する。
第4図はこの考案に係る発光素子を用いた透過型光電検
出装置の投光器1を示している。
出装置の投光器1を示している。
第4図において、投光器1は、発光素子10およびレン
ズ113等を有して所定光線を発射するヘッド11と、
回路部を収納するケース12と、外部との電気的な接続
を行うケーブル13とからなっている。
ズ113等を有して所定光線を発射するヘッド11と、
回路部を収納するケース12と、外部との電気的な接続
を行うケーブル13とからなっている。
ヘッド11では、レンズホルダ112がレンズ113等
の光学系および発光素子10が実装されたプリント基板
115を挟着支持するとともに、光路114を形成して
いる。
の光学系および発光素子10が実装されたプリント基板
115を挟着支持するとともに、光路114を形成して
いる。
このレンズホルダ112はカバー111に覆われている
。
。
なお、プリント基板123は図示しない回路部を実装す
るためのものである。
るためのものである。
またネジ穴121,122はケース12を取付部材14
に取付けるためのもので、投光器1はこの部材14によ
って所定箇所に取り付けられる。
に取付けるためのもので、投光器1はこの部材14によ
って所定箇所に取り付けられる。
またケーブルホルダ131はケーブル13を保護するた
めのものである。
めのものである。
第5図は発光素子10を示している。
なお、第5図において第2図と対応する箇所には対応す
る番号を付し説明を省略する。
る番号を付し説明を省略する。
すなわち、発光素子10の特徴とするところは、台座1
01にキャップ108を嵌入している点である。
01にキャップ108を嵌入している点である。
このキャップ108は第6図にも示すように、黒い樹脂
で円筒形に成形されている。
で円筒形に成形されている。
また、イで示す光軸上に円形の透光穴109が設けられ
ている。
ている。
この穴109は樹脂105表面に接近して配置され、か
つ樹脂105表面側の穴径が小さくなつようにテーパを
付けて、樹脂105界面で反射されず直接に放射される
光線をより多くの穴109から透過させている。
つ樹脂105表面側の穴径が小さくなつようにテーパを
付けて、樹脂105界面で反射されず直接に放射される
光線をより多くの穴109から透過させている。
すなわち第6図に示すように、テーパがない場合には点
線のように光線が制限されてしまうが、テーパを設けた
ことにより実線のようにより多くの直接放射光線を発射
することができ、光量の増大に寄与している。
線のように光線が制限されてしまうが、テーパを設けた
ことにより実線のようにより多くの直接放射光線を発射
することができ、光量の増大に寄与している。
また、穴109の径を大きくすると、台座101で反射
した光線がより透過してしまう、逆に余りこの穴径を小
さくすると、透過する光量が小さくなってしまう。
した光線がより透過してしまう、逆に余りこの穴径を小
さくすると、透過する光量が小さくなってしまう。
実験によれば、径を0.8mmとしたとき、最も好まし
い動作結果を得ることができた。
い動作結果を得ることができた。
第3図の点線は、第1図に示す実験とこの実施例につい
て行った結果を示している。
て行った結果を示している。
この図から明らからように、θ=0の受光出力がやや低
下するものの、従来両サイドに現われていた極大部が除
去されている。
下するものの、従来両サイドに現われていた極大部が除
去されている。
したがって、指向性が向上し、投光器1の方向を誤って
取り付けて動作を不安定とすることがない。
取り付けて動作を不安定とすることがない。
また、複数の光電検出装置を並列させる場合でも相互干
渉をおこすことがないため取り付はスペースを大とする
必要がない。
渉をおこすことがないため取り付はスペースを大とする
必要がない。
穴109の直径を同一としてテーパを設けない場合には
、第3図の一点鎖線に示すように光の強度が点線の場合
と比較して劣ってしまう。
、第3図の一点鎖線に示すように光の強度が点線の場合
と比較して劣ってしまう。
このよううにテーパを設けてことは光強度の改善につい
て著しい効果をもたらしいる。
て著しい効果をもたらしいる。
第7図はこの考案をマーク検出用の反射型光電検出装置
3に適用した他の実施例を示している。
3に適用した他の実施例を示している。
なお、第7図において第4図と対応する箇所には対応す
る番号を付し説明を省略する。
る番号を付し説明を省略する。
すなわち、この発光素子10は第5図および第6図に示
すようなキャップ108を有するものであり、樹脂10
5の界面(第2図参照)で反射した光線の放射は減衰さ
れている。
すようなキャップ108を有するものであり、樹脂10
5の界面(第2図参照)で反射した光線の放射は減衰さ
れている。
したがってレンズ113aからは第3図点線で示すよう
な指向性で光線が発射され、この光線が図示しない被検
出面に投射される。
な指向性で光線が発射され、この光線が図示しない被検
出面に投射される。
この被検出面には地色と異なる色でマークが付けらてい
る。
る。
受性素子116はこの被検出綿で反射された光線をレン
ズ113bを介して受光器マークと地色とを検出する。
ズ113bを介して受光器マークと地色とを検出する。
前述したように、レンズ113aから放射される光線は
指向性が優れているから、マークが小さくてもまた、マ
ークと地色の色差が小さでも確実にこのマークを検出す
ることができ、精度の向上が図れる。
指向性が優れているから、マークが小さくてもまた、マ
ークと地色の色差が小さでも確実にこのマークを検出す
ることができ、精度の向上が図れる。
なお、116はスペーサである。
以上、実施例について説明したように、この考案によれ
ば、透明樹脂の界面の光線反射に起因すれば指向性の低
下を改善した光電変換素子を実現でき、それに起因して
生じていた光電検出装置の動作不安定が検出精度の低等
を改善することができる。
ば、透明樹脂の界面の光線反射に起因すれば指向性の低
下を改善した光電変換素子を実現でき、それに起因して
生じていた光電検出装置の動作不安定が検出精度の低等
を改善することができる。
なお、この考案は発光素子に限られるものでなく、透明
樹脂を用いてワイヤおよびペレットの保護を行う構成の
受光素子にも適用できることはもちろんである。
樹脂を用いてワイヤおよびペレットの保護を行う構成の
受光素子にも適用できることはもちろんである。
また、キャップ108の色は黒に限限られるものではな
く、要するにキャップ108表面の光学的反射係数を小
として不必要な反射を減少させるものであればよい。
く、要するにキャップ108表面の光学的反射係数を小
として不必要な反射を減少させるものであればよい。
第1図は従来例を説明するための模式図、第2図は従来
の発光素子を示す正面図、第3図は従来例および第1の
実施例例の指向性を示すグラフ、第4図は第1の実施例
を一部を切り欠いて示す側面図、第5図は第4図の発光
素子10を一部切り欠いて示す斜視図、第6図は孫5図
のキャップ108を示す断面図、第7図は第2の実施例
を一部切り欠いて示す側面図である。 1a、1・・・・・・投光器、2a、2・・・・・・受
光器、3・・・・・・反射型光電検出装置、10・・・
・・・発光素子、11・・・・・・ヘッド、12・・・
・・・ケース、13・・・ケーブル、20・・・・・・
受光素子、100・・・・・・ペレット、101・・・
・・・台座、102・・・・・・つば部、103・・・
・・・端子、104・・・・・・ワイヤ、105・・・
・・・透明樹脂、106.107・・・・・・リード、
108・・・・・・キャップ、109・・・・・・透光
穴。
の発光素子を示す正面図、第3図は従来例および第1の
実施例例の指向性を示すグラフ、第4図は第1の実施例
を一部を切り欠いて示す側面図、第5図は第4図の発光
素子10を一部切り欠いて示す斜視図、第6図は孫5図
のキャップ108を示す断面図、第7図は第2の実施例
を一部切り欠いて示す側面図である。 1a、1・・・・・・投光器、2a、2・・・・・・受
光器、3・・・・・・反射型光電検出装置、10・・・
・・・発光素子、11・・・・・・ヘッド、12・・・
・・・ケース、13・・・ケーブル、20・・・・・・
受光素子、100・・・・・・ペレット、101・・・
・・・台座、102・・・・・・つば部、103・・・
・・・端子、104・・・・・・ワイヤ、105・・・
・・・透明樹脂、106.107・・・・・・リード、
108・・・・・・キャップ、109・・・・・・透光
穴。
Claims (1)
- 台座と、この台座に固着された半導体ペレットと、この
半導体ペレットを覆うようにこの台座上に設けられた透
明樹脂部材と、前記台座に嵌入され全表面について光学
的反射係数を小さくしたキャップとを有し、このキャッ
プの光軸上に透光穴を設け、かつこの透光穴は円形状に
形成され、かつその穴径がキャップの内側にいくにつれ
て小さくなるようにテーパを付けたことを特徴とする光
電変換素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1977030236U JPS607498Y2 (ja) | 1977-03-12 | 1977-03-12 | 光電変換素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1977030236U JPS607498Y2 (ja) | 1977-03-12 | 1977-03-12 | 光電変換素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS53124655U JPS53124655U (ja) | 1978-10-04 |
JPS607498Y2 true JPS607498Y2 (ja) | 1985-03-13 |
Family
ID=28879510
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1977030236U Expired JPS607498Y2 (ja) | 1977-03-12 | 1977-03-12 | 光電変換素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS607498Y2 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4975081A (ja) * | 1972-11-22 | 1974-07-19 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5040276U (ja) * | 1973-08-08 | 1975-04-24 | ||
JPS51131178U (ja) * | 1975-04-08 | 1976-10-22 |
-
1977
- 1977-03-12 JP JP1977030236U patent/JPS607498Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4975081A (ja) * | 1972-11-22 | 1974-07-19 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS53124655U (ja) | 1978-10-04 |
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