DE69926468T2

DE69926468T2 - Infrarot-Kommunikationsanordnung

Info

Publication number: DE69926468T2
Application number: DE69926468T
Authority: DE
Inventors: Hirohiko Fujiyoshida-shi Ishii
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Priority date: 1998-11-11
Filing date: 1999-11-10
Publication date: 2006-04-06
Anticipated expiration: 2019-11-11
Also published as: EP1001561A2; JP2000150924A; TW437189B; DE69926468D1; JP4172558B2; EP1001561A3; EP1001561B1; US20030081288A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Infrarot-Übertragungsvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, die geeignet ist, die bi-direktionale Datenübertragung zwischen elektronischen Geräten wie z.B. einem PC, einem Drucker, einem PDA, einem Faxgerät, einem Funkrufempfänger (Pager) und einem tragbarem Telefon durchzuführen.
Eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist bereits durch das Dokument FR 2494 912A bekannt.
In den letzten Jahren wurde immer stärker eine Miniaturisierung des Infrarotstrahlen-Übertragungsmodules gefordert.
Eine herkömmliche Infrarot-Übertragungvorrichtung wird Bezug nehmend auf 7 bis 9 beschrieben. 7 ist eine perspektivische Ansicht der Infrarot-Übertragungsvorrichtung, 8 zeigt eine Strahlungscharakteristik von Infrarot-LED-Teilen und 9 zeigt eine Strahlungscharakteristik einer halbkugelförmigen Linse.
Bezüglich 7 weist eine Infrarot-Übertragungsvorrichtung 1 ein Substrat 2 auf, das aus glasfaserverstärktem Epoxidharz gefertigt ist, das thermisch stabile und isolierende Eigenschaften aufweist. Auf dem Substrat ist eine (nicht gezeigte) Elektrodenstruktur ausgebildet. Vier Infrarot-LED-Teile 3 (9) sind als Licht emittierende Teile und eine (nicht gezeigte) Fotodiode ist als Licht empfangendes Teil mittels Klebeverbindung und Drahtanschluss an der Elektrodenstruktur auf dem Substrat befestigt. Die Infrarot-LED-Teile und die Fotodiode sind elektrisch mit der Elektrodenstruktur durch eine Klebepaste, wie beispielsweise eine Silberpaste als leitfähiger Kleber, verbunden. Außerdem sind weitere elektronische Bauteile wie z.B. ein IS-Chip auf dem Substrat befestigt.
Die Infrarot-LED-Teile und weitere Teile sind bedeckt mit einem lichtdurchlässigen Harz 7, wie z.B. einem Epoxidharz, in dem ein Werkstoff zur Herabsetzung der sichtbaren Strahlen beinhaltet ist. Die Infrarot-LED-Teile sind mit einem Harz 7a bedeckt, und die Fotodiode ist mit einem Harz 7b bedeckt. Deshalb ermöglicht das Harz 7 den Infrarot-LEDs und der Fotodiode, das Licht auszusenden und zu empfangen und schützt außerdem die Teile.
Das Substrat, die Infrarot-LEDs und die Fotodiode sind in ein abschirmendes Gehäuse 8 eingebaut, das aus Metall, wie z.B. rostfreiem Stahl, Aluminium Kupfer oder Eisen gefertigt ist. Da das abschirmende Gehäuse 8 die Infrarot-LEDs, die Fotodiode und den Schaltkreis bedeckt, sind äußere Störungen abgeblockt. Die Enden 9 des abschirmenden Gehäuses 8 sind an eine (nicht gezeigte) Masse angeschlossen.
Das LED-Teil 3 weist eine begrenzte Richtcharakteristik auf, so dass die Infrarotstrahlen über eine große Distanz übertragen werden.
Die Winkel von vier Infrarot-LED-Teilen 3 sind so ausgerichtet, dass sie sich, wie durch Bezugszeichen B in 8 gezeigt, weit in die X-Richtung (7) ausbreiten. Demzufolge ist die Strahlungsbreite in der Z-Richtung, die senkrecht zur der X-Richtung liegt, wie durch Bezugszeichen C in 9 gezeigt, begrenzt.
Es ist allerdings schwierig, die Infrarot-LED-Teile so zu befestigen, dass die Infrarotstrahlen in eine vorbestimmte Richtung abgestrahlt werden.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Infrarot-Übertragungsvorrichtung bereitzustellen, in der Infrarot-LED-Teile einfach in die Vorrichtung eingebaut werden können und eine ausreichende Strahlungscharakteristik aufweisen. Dieses Ziel wird erreicht durch die kennzeichnenden besonderen Merkmale von Anspruch 1–5.
Bevorzugte Ausführungsformen werden in den Unteransprüchen gezeigt.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie X von 1;
3 zeigt eine Strahlungscharakteristik in der Z-Richtung;
4 zeigt eine Strahlungscharakteristik in der X-Richtung;
5 ist eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 zeigt eine Strahlungscharakteristik in der X-Richtung;
7 ist eine perspektivische Ansicht einer Infrarot-Übertragungsvorrichtung;
8 zeigt eine Strahlungscharakteristik von Infrarot-LED-Teilen;
9 zeigt eine Strahlungscharakteristik einer halbkugelförmigen Linse.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Bezüglich 1 und 2 werden die gleichen Teile wie in der herkömmlichen Vorrichtung von 7 und 8 mit den gleichen Bezugszeichen wie in 7 und 8 bezeichnet, und die Erklärung der Teile wird weggelassen.
Eine Infrarot-Übertragungsvorrichtung 10 nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ausgestattete mit vier Infrarot-LED-Teilen 11 als eine Licht emittierende Teile-Vorrichtung, einer Fotodiode 12 als ein Licht empfangendes Teil, einem IS-Chip 13, und weitere elektronische Bauteile sind an der Elektrodenstruktur des Substrates 2 durch eine Klebeverbindung in Form einer Silberpaste und einer Drahtverbindung in Form von Golddrähten 14 befestigt.
Die vier Infrarot-LED-Teile 11 sind geradlinig in der X-Richtung angeordnet und von einer reflektierenden Schale 15 umgeben. Die Fotodiode 12 ist an der X-Linie eingerichtet.
Die Infrarot-LED-Teile 11, die Fotodiode 12, der IS-Chip 13 und weitere Teile sind beschichtet mit einem lichtdurchlässigen Harz 16, wie z.B. einem Epoxidharz. An den Infrarot-LED-Teilen 11 und der Fotodiode 12 ist eine halbzylindrische Linse 16a und eine halbkugelförmige Linse 16b integral so mit dem Harz 16 ausgebildet, dass die Infrarotstrahlen abgestrahlt und empfangen werden. Die halbzylindrische Linse 16a ist so ausgebildet, dass ihre Achse mit der Anordnungslinie der Infrarot-LED-Teile 11 und der Fotodiode 12 zusammenfällt.
Wie in 3 gezeigt, ist die Strahlungscharakteristik D der von den Infrarot-LED-Teilen 11 emittierten Infrarotstrahlen in der Z-Richtung begrenzt.
Da die Infrarot-LED-Teile 11 in der X-Richtung angeordnet sind, ist, wie in 4 gezeigt, andererseits die Strahlungscharakteristik E weit. Obwohl die Richtcharakteristik des einzelnen LED-Teils begrenzt ist, kann durch die Anordnung einer Vielzahl von Teilen eine weit gefächerte Richtcharakteristik und eine hohe Lichtstärke erreicht werden.
Bezüglich 5 und 6, die die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, unterscheidet sich die Infrarot-Übertragungsvorrichtung 10A von der ersten Ausführungsform durch die Form der Linse 16c. Die Linse 16c weist eine verlängerte halbkugelartige Form auf, die sich in die X-Richtung erstreckt. Die Strahlungscharakteristik wird ferner, wie durch das Bezugszeichen F in 6 gezeigt, durch die verlängerte halbkugelartige Form der Linse 16c erweitert.
Obwohl die Linse 16a der ersten Ausführungsform vertikale Endflächen 16d aufweist, kann jede der Flächen in einer Halbkugelform ausgebildet sein und dadurch die Strahlungscharakteristik E weiter auffächern.
Nach der vorliegenden Erfindung ist es nicht notwendig, die Winkel einer Vielzahl von Linsen in gewünschte Richtungen auszurichten. Die Infrarot-Übertragungsvorrichtung kann in hohem Maße miniaturisiert werden. Da die Anzahl der Linsen klein ist, kann außerdem die Vorrichtung mit geringen Kosten einfach hergestellt werden.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit ihrer bevorzugten besonderen Ausführungsform beschrieben wurde, versteht es sich, dass diese Beschreibung bestimmt ist, den Rahmen der Erfindung darzustellen und nicht einzuschränken, was durch die folgenden Ansprüche festgelegt wird.

Claims

Infrarot-Datenübertragungsvorrichtung, die umfasst: ein Substrat (2), eine Vielzahl lichtemittierender Elemente (11), die auf dem Substrat (2) angebracht sind; ein lichtempfangendes Element (12), das auf dem Substrat (2) angebracht ist; eine erste Linse (16a, 16c), die auf den lichtemittierenden Elementen (11) vorhanden ist; eine zweite Linse (16b), die auf dem lichtempfangenden Element (12) vorhanden ist; dadurch gekennzeichnet, dass: die Vielzahl lichtemittierender Elemente (11) in einer X-Richtung in einer Linie mit dem lichtempfangendem Element (12) angeordnet sind; die erste Linse (16a, 16c) eine längliche konvexe Form hat, die sich in der X-Richtung erstreckt, wobei die erste Linse so ausgebildet ist, dass die Längsachse derselben mit der Anordnungslinie der lichtemittierenden Elemente (11) und des lichtempfangenden Elementes (12) zusammen fällt.
Infrarot-Datenübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Linse (16a, 16c) eine halbzylindrische Form hat.
Infrarot-Datenübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Linse (16a, 16c) eine Halbkugelform hat, die in der X-Richtung verlängert ist.
Infrarot-Datenübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, die des weiteren eine reflektierende Schale (15) umfasst, die die lichtemittierenden Elemente (11) umschließt.