JP2000150924A - 赤外線通信デバイス - Google Patents
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Abstract
ンズ角度に合わせて行うので困難、レンズの脱型性、レ
ンズと素子の中心出しが困難等。 【解決手段】 平面が略長方形形状のガラスエポキシ樹
脂等よりなる回路基板2面に電極パターンを形成し、電
極パターンに赤外LED素子3(軸心に沿って直線状に
配列)、フォトダイオード4、ICチップ5等の電子部
品を実装し、両素子の上面をレンズ部で覆うように透光
性のエポキシ樹脂等の封止樹脂7で樹脂封止し、シール
ド部材8でシールドした赤外線通信デバイス10で、赤
外LED素子3の上面を覆うレンズ部形状は、両素子を
結ぶ線上方向に軸心を有する略半円柱状型レンズ7c、
半楕円柱状型又は略半円柱状型レンズの両端部が略楕円
の一部で形成する。レンズ角度がついていないので、実
装容易、小型化が可能、レンズと素子との位置調整が容
易、金型の脱型性が良好等生産性が向上する。
Description
ューター、プリンター、PDA、ファクシミリ、ページ
ャー、携帯電話等の民生機器に使用される電子機器相互
間におけるデータの光双方向通信を可能とした赤外線通
信デバイスに関する。
ソコン、PDA、携帯電話等の携帯機器で赤外線データ
通信モジュールの小型化がより強く要求されている。L
EDからなる赤外線発光素子、フォトダイオードからな
る受光素子、アンプ、ドライブ回路等が組み込まれたI
Cからなる回路部を回路基板に直接ダイボンド及びワイ
ヤーボンドし、可視光線カット剤入りエボキシ樹脂によ
るレンズ一体の樹脂モールドで、送信部と受信部を一体
パッケージ化した赤外線データ通信モジュールが開発さ
れている。従来の一般的な赤外線通信デバイスの構造に
ついて、図7〜図9でその概要を説明する。図7は、赤
外線通信デバイスの外観を示す斜視図である。図7は、
図6における赤外LED素子のX方向の指向性を説明す
るための放射パターン図である。図9は、一般的な半球
型レンズのX及びY方向の指向性を説明する放射パター
ン図である。
である。2はガラスエボキシ、BTレジン等の耐熱性及
び絶縁性を有する回路基板であり、表面には図示しない
電極パターンが形成されている。
及び受光素子としてフォトダイオードが回路基板2上面
側に形成された電極パターンにダイボンド及びワイヤー
ボンド実装されている。赤外LED素子及びフォトダイ
オードは電極パターン上に、導電性接着剤として銀ペー
スト等のダイボンドペーストで電気的に接続されてい
る。前記回路基板2上には、前記赤外LED素子及びフ
ォトダイオード以外に、ICチップ等の電子部品が搭載
されている。
ド等を樹脂封止する可視光線カット剤入りエポキシ系樹
脂等の透光性の封止樹脂で、赤外LED素子及びフォト
トダイオードの上面に半球型レンズ部7a(図ではモジ
ュールサイズを小さくするために2列、4個の配列)及
び7bを形成し、赤外線光を照射及び集光する機能を持
たせると同時に両素子の保護を行う。
0.15mmの厚さのステンレス、アルミ、銅、鉄等の
金属製のシールドケースである。シールドケース8は、
前記赤外LED素子、フォトダイオード及び回路部を囲
っているので、電磁シールド対策を採ることができ、外
部からのノイズなどによる影響を防止するのに極めて有
効である。シールドケース8の外部端9は、図示しない
マザーボードのGND電極に半田にて半田付けされる。
た赤外LED素子の配列は、長距離/広指向性を満足す
るために狭指向性で且つ高出力の赤外LED素子4個の
角度を略30度づつ変化させて配置する。図8におい
て、X方向の放射パターンを示し、実装角度の異なる4
個の赤外LED素子から照射さた光は略120度の範囲
に照射され、二点鎖線で示す放射パターンBのようにX
方向に広い指向性を有している。Y方向の放射パターン
は、図9に示すように半球型レンズの場合はX、Y方向
とも同一の狭い二点鎖線で示す放射性パターンCとな
る。従って、X方向に広く、Y方向に狭い指向性が実現
し、広い範囲で強い光出力を得ることができる。
た赤外線通信デバイスには次のような問題点がある。即
ち、赤外LED素子の角度を変化させて実装するため、
レンズ角度に合わせて赤外LED素子の角度をつけ実装
する必要が有り難易度が高い。
ズ部の方向が異なるので金型の脱型性及び個々のレンズ
の中心出しが困難である。
のであり、その目的は、赤外LED素子側のレンズ形状
は従来の半球型レンズの代わりに半円柱状又は半楕円柱
状のレンズ形状にして、X方向に広く、Y方向に狭い指
向性が実現し、広い範囲で強い光出力を得る安価で、超
小型、薄型の信頼性に優れた赤外線通信デバイスを提供
するものである。
に、本発明における赤外線通信デバイスは、平面が略長
方形形状のガラスエポキシ樹脂等よりなる回路基板面に
電極パターンを形成し、前記電極パターンに発光素子、
受光素子、ICチップ等の電子部品を実装し、前記発光
素子及び受光素子の上面をレンズ部で覆うように透光性
のエポキシ樹脂で樹脂封止したモジュール本体よりなる
赤外線通信デバイスにおいて、前記発光素子の上面を覆
うレンズ部形状は、前記発光素子と受光素子を結ぶ線上
方向に軸心を有する略半円柱状又は半楕円柱状であるこ
とを特徴とするものである。
ルドしたことを特徴とするものである。
円柱状のレンズ部の軸心に沿って直線状に配列されてい
ることを特徴とするものである。
状のレンズ部の両端部が略楕円の一部で形成されている
ことを特徴とするものである。
ける赤外線通信デバイスについて説明する。図1〜図4
は、本発明の第1の実施の形態に係わり、図1は、赤外
線通信デバイスの外観を示す斜視図である。図2は、図
1のX方向の断面図である。図3は、図1における赤外
LED素子のY方向の指向性を説明するための放射パタ
ーン図である。図4は、図1における赤外LED素子の
X方向の指向性を説明するための放射パターン図であ
る。図において、従来技術と同一部材は同一符号で示
す。
スである。2は、従来と同様に、平面が略長方形形状の
ガラスエポキシ樹脂よりなる回路基板で、表面には図示
しない電極パターンが形成さている。4個の赤外LED
素子3、フォトダイオード4及びICチップ5等の電子
部品が回路基板2表面側に形成さた電極パターンに銀ペ
ースト等の導電性接着剤によりダイボンドされ、金線6
等のボンディングワイヤーによりワイヤーボンド実装さ
れている。11は反射カップで赤外LED素子3を取り
囲むように配設されている。前記4個の赤外LED素子
3は略半円柱状型レンズ部7cの軸心に沿って直線状に
配列されている
ード4等の上面をエポキシ樹脂等の透光性の封止樹脂7
で、赤外LED素子3及びフォトトダイオード4の上面
に半円柱状型レンズ部7c及び半球型レンズ部7bを一
体的に成形し、赤外線光を照射及び集光する機能を持た
せると同時に両素子の保護を行っている。
状型レンズ部7cの形状は、上記したように赤外LED
素子3とフォトダイオード4を結ぶ線上方向、即ち、図
1のX方向に軸心を有し、且つ、略半円柱状(かまぼこ
型)に形成されている。電磁シールド対策を採るシール
ドケース8は従来と同様である。
円柱状型レンズ部7cのX方向とY方向の放射パターン
が異なる。図3は、Y方向の放射パターンを示し、赤外
LED素子3から照射された光は二点鎖線で示す放射パ
ターンAのようにY方向に狭い指向性を有している。
外LED素子3から照射さた光は略120度の範囲に照
射され、二点鎖線で示す放射パターンBのようにX方向
に広い指向性を有している。
広いが、4個使用することにより更に広指向性、高出力
を得ることが可能である。
に係わり、図5は、赤外線通信デバイスの外観を示す斜
視図である。図6は、図5における赤外LED素子のY
方向の指向性を説明するための放射パターン図である。
前述した第1の実施の形態と異なるところは、前記赤外
LED素子3を覆うレンズ部の形状を略半円柱状型レン
ズ部から略半楕円柱状型レンズ部7dに置換したもので
あり、その他の構成は同様である。略半楕円柱状型レン
ズ部7dにすることによりX方向の放射パターンBを広
くすることができる。第1の実施の形態と同様な作用・
効果を生じることは言うまでもない。
2の実施形態とを組み合わせ、前記赤外LED素子3の
上面を覆う略半円柱状型のレンズ部の両端部が略楕円の
一部で形成することにより、更にX方向に広く、Y方向
に狭い指向性が実現し、広い範囲で強い光出力を得るこ
とができる。
信デバイスは、従来のように個々のレンズに角度をつけ
る必要もなく、赤外LED素子の実装が容易で小型化が
可能になる。また、レンズと赤外LED素子の位置調整
が容易になる。更に、金型の脱型性が良好である等生産
性が向上する。製品のコストダウン、信頼性の向上、小
型・薄型になる等の様々な実用効果を発揮する赤外線通
信デバイスを提供することができる。
デバイスの外観を示す斜視図である。
を説明するための放射パターン図である。
を説明するための放射パターン図である。
デバイスの外観を示す斜視図である。
を説明するための放射パターン図である。
である。
を説明するための放射パターン図である。
を説明する放射パターン図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 平面が略長方形形状のガラスエポキシ樹
脂等よりなる回路基板面に電極パターンを形成し、前記
電極パターンに発光素子、受光素子、ICチップ等の電
子部品を実装し、前記発光素子及び受光素子の上面をレ
ンズ部で覆うように透光性のエポキシ樹脂で樹脂封止し
たモジュール本体よりなる赤外線通信デバイスにおい
て、前記発光素子の上面を覆うレンズ部形状は、前記発
光素子と受光素子を結ぶ線上方向に軸心を有する略半円
柱状又は半楕円柱状であることを特徴とする赤外線通信
デバイス。 - 【請求項2】 前記モジュール本体をシールド部材でシ
ールドしたことを特徴とする請求項1記載の赤外線通信
デバイス。 - 【請求項3】 前記発光素子が略半円柱状又は半楕円柱
状のレンズ部の軸心に沿って直線状に配列されているこ
とを特徴とする請求項1又は2記載の赤外線通信デバイ
ス。 - 【請求項4】 前記発光素子の上面を覆う略半円柱状の
レンズ部の両端部が略楕円の一部で形成されていること
を特徴とする請求項1〜3のいづれか記載の赤外線通信
デバイス。
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