JP2002100801A - 半導体受発光装置 - Google Patents
半導体受発光装置Info
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- JP2002100801A JP2002100801A JP2000287134A JP2000287134A JP2002100801A JP 2002100801 A JP2002100801 A JP 2002100801A JP 2000287134 A JP2000287134 A JP 2000287134A JP 2000287134 A JP2000287134 A JP 2000287134A JP 2002100801 A JP2002100801 A JP 2002100801A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ピーク感度値の低下やピーク感度が得られる
被検出体までの距離が長くならず、コンパクトな検出シ
ステム等を構成することができる半導体受発光装置を提
供する。 【解決手段】 半導体発光素子２２を備えた発光部２３
と半導体受光素子２４を備えた受光部２５とを同一パッ
ケージ２６内に設け、発光部２３の放射光Ｌｐをパッケ
ージ２６に形成した導出光路３５を介して外部の検出物
３７に投射すると共に、パッケージ２６に導出光路３５
に対し離間して形成した導入光路３６を介し検出物３７
からの反射光Ｌｑを受光部２５で受光するようにしたも
ので、導出光路３５は、光路長が導入光路３６よりも長
く形成され、受光部２５が、所定間隔を設けて発光部２
３の一部分と光路方向において重なる位置に設けられて
いる。
被検出体までの距離が長くならず、コンパクトな検出シ
ステム等を構成することができる半導体受発光装置を提
供する。 【解決手段】 半導体発光素子２２を備えた発光部２３
と半導体受光素子２４を備えた受光部２５とを同一パッ
ケージ２６内に設け、発光部２３の放射光Ｌｐをパッケ
ージ２６に形成した導出光路３５を介して外部の検出物
３７に投射すると共に、パッケージ２６に導出光路３５
に対し離間して形成した導入光路３６を介し検出物３７
からの反射光Ｌｑを受光部２５で受光するようにしたも
ので、導出光路３５は、光路長が導入光路３６よりも長
く形成され、受光部２５が、所定間隔を設けて発光部２
３の一部分と光路方向において重なる位置に設けられて
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被検出体に投射し
た半導体発光素子の放射光の反射光を、同一パッケージ
内に設けた半導体受光素子で受光するようにした半導体
受発光装置に関する。
た半導体発光素子の放射光の反射光を、同一パッケージ
内に設けた半導体受光素子で受光するようにした半導体
受発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知の通り、半導体受発光装置は、対向
するように位置する被検出体に半導体発光素子の放射光
を投射し、被検出体からの反射光の有無や強弱変化など
の受光量の変化を検出することにより、検出体の有無や
反射面の色調や面状態の変化の検出等に用いられる。こ
うした用途を持つ一つのパッケージ内に半導体発光素子
と半導体受光素子を内蔵した従来の半導体受発光装置を
図１３及び図１４を参照して説明する。図１３は断面図
であり、図１４は斜視図である。
するように位置する被検出体に半導体発光素子の放射光
を投射し、被検出体からの反射光の有無や強弱変化など
の受光量の変化を検出することにより、検出体の有無や
反射面の色調や面状態の変化の検出等に用いられる。こ
うした用途を持つ一つのパッケージ内に半導体発光素子
と半導体受光素子を内蔵した従来の半導体受発光装置を
図１３及び図１４を参照して説明する。図１３は断面図
であり、図１４は斜視図である。
【０００３】図１３及び図１４において、半導体受発光
装置１は、半導体発光素子２を有する発光部３と、半導
体受光素子４を有する受光部５を略直方体状の不透明樹
脂製のパッケージ６内に隣接するように設けて構成され
ている。そして、発光部３は半導体発光素子２がリード
フレーム７に搭載され、透明樹脂製の凸レンズ状部８を
形成した樹脂封止体９によって封止されている。また受
光部５も半導体受光素子４がリードフレーム１０に搭載
され、透明樹脂製の凸レンズ状部１１を形成した樹脂封
止体１２によって封止されている。なお、１３ａ，１３
ｂ，１４ａ，１４ｂは発光部３、受光部５のアウターリ
ードである。
装置１は、半導体発光素子２を有する発光部３と、半導
体受光素子４を有する受光部５を略直方体状の不透明樹
脂製のパッケージ６内に隣接するように設けて構成され
ている。そして、発光部３は半導体発光素子２がリード
フレーム７に搭載され、透明樹脂製の凸レンズ状部８を
形成した樹脂封止体９によって封止されている。また受
光部５も半導体受光素子４がリードフレーム１０に搭載
され、透明樹脂製の凸レンズ状部１１を形成した樹脂封
止体１２によって封止されている。なお、１３ａ，１３
ｂ，１４ａ，１４ｂは発光部３、受光部５のアウターリ
ードである。
【０００４】さらに、パッケージ６には、発光部３の凸
レンズ状部８の前方側に所定直径を有する導出光路１５
が、パッケージ６面に光路軸を直交させて開口するよう
形成されている。同様に受光部５の凸レンズ状部１１の
前方側にも導出光路１５と平行に、同一直径、同一光路
長を有する導入光路１６が、導出光路１５が開口するパ
ッケージ６の同一面に開口するよう形成されている。
レンズ状部８の前方側に所定直径を有する導出光路１５
が、パッケージ６面に光路軸を直交させて開口するよう
形成されている。同様に受光部５の凸レンズ状部１１の
前方側にも導出光路１５と平行に、同一直径、同一光路
長を有する導入光路１６が、導出光路１５が開口するパ
ッケージ６の同一面に開口するよう形成されている。
【０００５】また、上記のように構成された半導体受発
光装置１による検出物（被検出体）１７の検出は次のよ
うにして行われる。すなわち、半導体受発光装置１の導
出光路１５、導入光路１６が開口するパッケージ６面に
対し、所定の距離をおいて対向する検出物１７の反射面
１８に、発光部３から樹脂封止体９の凸レンズ状部８を
介し半導体発光素子２の放射光Ｌｐを投射する。そして
放射光Ｌｐが反射面１８で反射した反射光Ｌｑを、受光
部５の樹脂封止体１２に形成された凸レンズ状部１１で
集光するようにして半導体受光素子４で受光する。
光装置１による検出物（被検出体）１７の検出は次のよ
うにして行われる。すなわち、半導体受発光装置１の導
出光路１５、導入光路１６が開口するパッケージ６面に
対し、所定の距離をおいて対向する検出物１７の反射面
１８に、発光部３から樹脂封止体９の凸レンズ状部８を
介し半導体発光素子２の放射光Ｌｐを投射する。そして
放射光Ｌｐが反射面１８で反射した反射光Ｌｑを、受光
部５の樹脂封止体１２に形成された凸レンズ状部１１で
集光するようにして半導体受光素子４で受光する。
【０００６】しかしながら上記の従来技術においては、
検出精度を向上すべく受光部５で大きい受光量の変化を
得るには、発光部３の前方に設けた導出光路１５の形状
を小直径のものとしたり、光路長を長いものとして放射
光を絞るようにしたり、拡散光の少ないものとする必要
が有るが、このように導出光路１５を小直径としたり、
光路長を長くした場合には、明るさが減少してピーク感
度の値が低下したり、ピーク感度が得られる検出物１７
までの距離が長くなる。そして、このような半導体受発
光装置を用いて検出システム等を構成した場合、検出シ
ステム全体がスペースを大きく必要とする大きなものと
なってしまう。
検出精度を向上すべく受光部５で大きい受光量の変化を
得るには、発光部３の前方に設けた導出光路１５の形状
を小直径のものとしたり、光路長を長いものとして放射
光を絞るようにしたり、拡散光の少ないものとする必要
が有るが、このように導出光路１５を小直径としたり、
光路長を長くした場合には、明るさが減少してピーク感
度の値が低下したり、ピーク感度が得られる検出物１７
までの距離が長くなる。そして、このような半導体受発
光装置を用いて検出システム等を構成した場合、検出シ
ステム全体がスペースを大きく必要とする大きなものと
なってしまう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のような状況に鑑
みて本発明はなされたもので、その目的とするところは
ピーク感度の値が低下したり、ピーク感度が得られる被
検出体までの距離が長くならず、検出システム等を構成
した場合においてもシステム全体が大きなものになって
しまうことのない半導体受発光装置を提供することにあ
る。
みて本発明はなされたもので、その目的とするところは
ピーク感度の値が低下したり、ピーク感度が得られる被
検出体までの距離が長くならず、検出システム等を構成
した場合においてもシステム全体が大きなものになって
しまうことのない半導体受発光装置を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体受発光装
置は、半導体発光素子を備えた発光部と半導体受光素子
を備えた受光部とを同一パッケージ内に設け、発光部の
放射光をパッケージに形成した導出光路を介して外部の
被検出体に投射すると共に、パッケージに導出光路に対
し離間して形成した導入光路を介し被検出体からの反射
光を受光部で受光するようにした半導体受発光装置にお
いて、導出光路は、光路長が導入光路よりも長く形成さ
れていることを特徴とするものであり、さらに、導出光
路が、導入光路よりも細い光路となっていることを特徴
とするものであり、さらに、受光部が、所定間隔を設け
て発光部の一部分と光路方向において重なる位置に設け
られていることを特徴とするものであり、さらに、導出
光路と導入光路の少なくとも一方の光路は、その光路軸
の被検出体の反射面に対する入射角が０度より大きく、
９０度より小さいことを特徴とするものである。
置は、半導体発光素子を備えた発光部と半導体受光素子
を備えた受光部とを同一パッケージ内に設け、発光部の
放射光をパッケージに形成した導出光路を介して外部の
被検出体に投射すると共に、パッケージに導出光路に対
し離間して形成した導入光路を介し被検出体からの反射
光を受光部で受光するようにした半導体受発光装置にお
いて、導出光路は、光路長が導入光路よりも長く形成さ
れていることを特徴とするものであり、さらに、導出光
路が、導入光路よりも細い光路となっていることを特徴
とするものであり、さらに、受光部が、所定間隔を設け
て発光部の一部分と光路方向において重なる位置に設け
られていることを特徴とするものであり、さらに、導出
光路と導入光路の少なくとも一方の光路は、その光路軸
の被検出体の反射面に対する入射角が０度より大きく、
９０度より小さいことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を、図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１０】先ず第１の実施形態を図１乃至図１０によ
り説明する。図１は断面図であり、図２は斜視図であ
り、図３は要部の斜視図であり、図４は横手方向の回転
特性を示す特性図であり、図５は長手方向の回転特性を
示す特性図であり、図６は長手方向の検出回転特性ばら
つきを示す特性図であり、図７は横手方向の検出回転特
性ばらつきを示す特性図であり、図８は横手方向の検出
切れ特性を示す特性図であり、図９は長手方向の検出切
れ特性を示す特性図であり、図１０は変形形態を示す断
面図である。
り説明する。図１は断面図であり、図２は斜視図であ
り、図３は要部の斜視図であり、図４は横手方向の回転
特性を示す特性図であり、図５は長手方向の回転特性を
示す特性図であり、図６は長手方向の検出回転特性ばら
つきを示す特性図であり、図７は横手方向の検出回転特
性ばらつきを示す特性図であり、図８は横手方向の検出
切れ特性を示す特性図であり、図９は長手方向の検出切
れ特性を示す特性図であり、図１０は変形形態を示す断
面図である。
【００１１】図１乃至図１０において、半導体受発光装
置２１は、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体発光素
子２２を有する発光部２３と、フォトダイオード等の半
導体受光素子２４を有する受光部２５を、半導体発光素
子２２の放射光に対し不透明な合成樹脂、例えばフィラ
入りの着色エポキシ樹脂製の略直方体状のパッケージ２
６内に設けて構成されている。
置２１は、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体発光素
子２２を有する発光部２３と、フォトダイオード等の半
導体受光素子２４を有する受光部２５を、半導体発光素
子２２の放射光に対し不透明な合成樹脂、例えばフィラ
入りの着色エポキシ樹脂製の略直方体状のパッケージ２
６内に設けて構成されている。
【００１２】そして、発光部２３は、半導体発光素子２
２が、銅あるいは銅合金等を所定パターンとなるように
形成してなるリードフレーム２７のベッド部分に、導電
性接着剤によって固着されており、さらに、半導体発光
素子２２の放射光に対し透明な合成樹脂、例えばシリコ
ン樹脂製の凸レンズ状部２８を形成した樹脂封止体２９
によって封止されている。なお、凸レンズ状部２８は、
光軸Ｚｐが樹脂封止体２９の略中心を上下方向に通り、
半導体発光素子２２は、凸レンズ状部２８の焦点位置に
配置されている。
２が、銅あるいは銅合金等を所定パターンとなるように
形成してなるリードフレーム２７のベッド部分に、導電
性接着剤によって固着されており、さらに、半導体発光
素子２２の放射光に対し透明な合成樹脂、例えばシリコ
ン樹脂製の凸レンズ状部２８を形成した樹脂封止体２９
によって封止されている。なお、凸レンズ状部２８は、
光軸Ｚｐが樹脂封止体２９の略中心を上下方向に通り、
半導体発光素子２２は、凸レンズ状部２８の焦点位置に
配置されている。
【００１３】また、受光部２５も、同じ様に半導体受光
素子２４が、銅あるいは銅合金等を所定パターンとなる
ように形成してなるリードフレーム３０のベッド部分
に、導電性接着剤によって固着されており、さらに、半
導体発光素子２２の放射光に対し透明な合成樹脂、例え
ばシリコン樹脂製の凸レンズ状部３１を形成した樹脂封
止体３２によって封止されている。なお、凸レンズ状部
３１は、光軸Ｚｑが樹脂封止体３２の略中心を上下方向
に通り、半導体受光素子２４は、凸レンズ状部３１の焦
点位置に配置されている。なおまた、３３ａ，３３ｂ，
３４ａ，３４ｂは、リードフレーム３０に形成された発
光部２３、受光部２５のアウターリードである。
素子２４が、銅あるいは銅合金等を所定パターンとなる
ように形成してなるリードフレーム３０のベッド部分
に、導電性接着剤によって固着されており、さらに、半
導体発光素子２２の放射光に対し透明な合成樹脂、例え
ばシリコン樹脂製の凸レンズ状部３１を形成した樹脂封
止体３２によって封止されている。なお、凸レンズ状部
３１は、光軸Ｚｑが樹脂封止体３２の略中心を上下方向
に通り、半導体受光素子２４は、凸レンズ状部３１の焦
点位置に配置されている。なおまた、３３ａ，３３ｂ，
３４ａ，３４ｂは、リードフレーム３０に形成された発
光部２３、受光部２５のアウターリードである。
【００１４】さらに、パッケージ２６には、発光部２３
の凸レンズ状部２８の前方側に、所定直径、例えば直径
Ａｐ＝１ｍｍを有する光路長Ｂｐ＝３ｍｍの導出光路３
５が、その光路軸を凸レンズ状部２８の光軸Ｚｐに一致
させ、また光路軸をパッケージ２６の上面に直交させる
ようにして開口するよう形成されている。同様に受光部
２５の凸レンズ状部３１の前方側にも、導出光路３５と
平行に、例えば直径Ａｑ＝１ｍｍの導出光路３５と同一
直径を有してパッケージ２６の上面に開口し、光路軸を
凸レンズ状部３１の光軸Ｚｑに一致させた導入光路３６
が形成されており、導入光路３６の光路長Ｂｑは０．５
ｍｍで、導入光路３６を含む受光部２５全体の長さが、
導出光路３５の光路長よりも短いものとなっている。
の凸レンズ状部２８の前方側に、所定直径、例えば直径
Ａｐ＝１ｍｍを有する光路長Ｂｐ＝３ｍｍの導出光路３
５が、その光路軸を凸レンズ状部２８の光軸Ｚｐに一致
させ、また光路軸をパッケージ２６の上面に直交させる
ようにして開口するよう形成されている。同様に受光部
２５の凸レンズ状部３１の前方側にも、導出光路３５と
平行に、例えば直径Ａｑ＝１ｍｍの導出光路３５と同一
直径を有してパッケージ２６の上面に開口し、光路軸を
凸レンズ状部３１の光軸Ｚｑに一致させた導入光路３６
が形成されており、導入光路３６の光路長Ｂｑは０．５
ｍｍで、導入光路３６を含む受光部２５全体の長さが、
導出光路３５の光路長よりも短いものとなっている。
【００１５】これにより、発光部２３と受光部２５と
は、いわゆる段差をもって配置された状態となってお
り、受光部２５は、発光部２３の一部分と導出光路３５
の光路方向である上方部分において所定間隔を設けて重
なり合うような配置に設けられている。そして、導出光
路３５と導入光路３６の光路軸間距離Ｃは、例えばＣ１
＝２．５４ｍｍと、発光部２３の樹脂封止体２９の幅寸
法と受光部２５の樹脂封止体３２の幅寸法を加えた寸法
の１／２以下の値となっている。
は、いわゆる段差をもって配置された状態となってお
り、受光部２５は、発光部２３の一部分と導出光路３５
の光路方向である上方部分において所定間隔を設けて重
なり合うような配置に設けられている。そして、導出光
路３５と導入光路３６の光路軸間距離Ｃは、例えばＣ１
＝２．５４ｍｍと、発光部２３の樹脂封止体２９の幅寸
法と受光部２５の樹脂封止体３２の幅寸法を加えた寸法
の１／２以下の値となっている。
【００１６】また、上記のように構成された半導体受発
光装置２１による検出物（被検出体）３７の検出は次の
ようにして行われる。すなわち、半導体受発光装置２１
の導出光路３５、導入光路３６が開口するパッケージ２
６上面に対し、ピーク感度が得られる所定の距離、例え
ば離間距離Ｄ１＝８ｍｍをおいて対向する検出物３７の
平行に設けられた反射面３８（例えば反射率９０％の白
色）に、発光部２３から樹脂封止体２９の凸レンズ状部
２８を介し半導体発光素子２２の放射光Ｌｐを投射す
る。そして放射光Ｌｐが反射面３８で反射した反射光Ｌ
ｑを、受光部２５の樹脂封止体３２に形成された凸レン
ズ状部３１で集光するようにして半導体受光素子２４で
受光する。
光装置２１による検出物（被検出体）３７の検出は次の
ようにして行われる。すなわち、半導体受発光装置２１
の導出光路３５、導入光路３６が開口するパッケージ２
６上面に対し、ピーク感度が得られる所定の距離、例え
ば離間距離Ｄ１＝８ｍｍをおいて対向する検出物３７の
平行に設けられた反射面３８（例えば反射率９０％の白
色）に、発光部２３から樹脂封止体２９の凸レンズ状部
２８を介し半導体発光素子２２の放射光Ｌｐを投射す
る。そして放射光Ｌｐが反射面３８で反射した反射光Ｌ
ｑを、受光部２５の樹脂封止体３２に形成された凸レン
ズ状部３１で集光するようにして半導体受光素子２４で
受光する。
【００１７】そして、以上のように構成されたもので
は、図４乃至図９に実線で示す各特性曲線Ｒｍ１，Ｒｎ
１，Ｓｍ１，Ｓｎ１，Ｔｍ１，Ｔｎ１が得られた。な
お、図４乃至図９には従来技術で示した構造を持ち、各
部寸法が導出光路直径＝導入光路直径Ａ＝１ｍｍ、導出
光路長＝導入光路長Ｂ＝０．５ｍｍ、光路軸間距離Ｃ＝
３ｍｍで、ピーク感度が得られる反射面に対する離間距
離Ｄ＝１０ｍｍである半導体受発光装置における各特性
曲線Ｒｍ，Ｒｎ，Ｓｍ，Ｓｎ，Ｔｍ，Ｔｎを破線により
示し、対照させている。
は、図４乃至図９に実線で示す各特性曲線Ｒｍ１，Ｒｎ
１，Ｓｍ１，Ｓｎ１，Ｔｍ１，Ｔｎ１が得られた。な
お、図４乃至図９には従来技術で示した構造を持ち、各
部寸法が導出光路直径＝導入光路直径Ａ＝１ｍｍ、導出
光路長＝導入光路長Ｂ＝０．５ｍｍ、光路軸間距離Ｃ＝
３ｍｍで、ピーク感度が得られる反射面に対する離間距
離Ｄ＝１０ｍｍである半導体受発光装置における各特性
曲線Ｒｍ，Ｒｎ，Ｓｍ，Ｓｎ，Ｔｍ，Ｔｎを破線により
示し、対照させている。
【００１８】すなわち、検出回転特性のうち、検出物の
導出光路と導入光路の配置方向である横手方向の傾き角
度θｓに対する相対感度は、図４に示す特性曲線Ｒｍ１
の通りで、特性曲線Ｒｍの従来技術のものに比べて実施
形態のものでは傾き角度θｓが大きくなっても感度低下
が少なく、また検出物の導出光路と導入光路の配置方向
に直交する方向である長手方向の傾き角度θｔに対する
相対感度は、図５に示す特性曲線Ｒｎ１の通りで、同じ
く特性曲線Ｒｎの従来技術のものに比べて実施形態のも
のでは傾き角度θｔが大きくなっても感度低下が少なく
なっている。
導出光路と導入光路の配置方向である横手方向の傾き角
度θｓに対する相対感度は、図４に示す特性曲線Ｒｍ１
の通りで、特性曲線Ｒｍの従来技術のものに比べて実施
形態のものでは傾き角度θｓが大きくなっても感度低下
が少なく、また検出物の導出光路と導入光路の配置方向
に直交する方向である長手方向の傾き角度θｔに対する
相対感度は、図５に示す特性曲線Ｒｎ１の通りで、同じ
く特性曲線Ｒｎの従来技術のものに比べて実施形態のも
のでは傾き角度θｔが大きくなっても感度低下が少なく
なっている。
【００１９】また、検出距離特性のばらつきのうち、検
出物の長手方向の傾き角度θｔに対するばらつきは、図
６に示す特性曲線Ｓｍ１の通りで、特性曲線Ｓｍの従来
技術のものに比べて実施形態のものでは傾き角度θｔが
大きくなった場合でも検出距離のばらつきが少なく、ま
た検出物の横手方向の傾き角度θｓに対するばらつき
は、図７に示す特性曲線Ｓｎ１の通りで、同じく特性曲
線Ｓｎの従来技術のものに比べて実施形態のものでは傾
き角度θｓが大きくなった場合でも検出距離のばらつき
が少なくなっている。
出物の長手方向の傾き角度θｔに対するばらつきは、図
６に示す特性曲線Ｓｍ１の通りで、特性曲線Ｓｍの従来
技術のものに比べて実施形態のものでは傾き角度θｔが
大きくなった場合でも検出距離のばらつきが少なく、ま
た検出物の横手方向の傾き角度θｓに対するばらつき
は、図７に示す特性曲線Ｓｎ１の通りで、同じく特性曲
線Ｓｎの従来技術のものに比べて実施形態のものでは傾
き角度θｓが大きくなった場合でも検出距離のばらつき
が少なくなっている。
【００２０】さらに、検出切れ特性のうち、検出物を導
出光路と導入光路の配置方向である横手方向に移動させ
た場合の移動距離Ｘｍｍに対する相対感度は、図８に示
す特性曲線Ｔｍ１の通りで、特性曲線Ｔｍの従来技術の
ものに比べて実施形態のものでは移動距離Ｘｍｍに対す
る相対感度の変化が大きく、また検出物の導出光路と導
入光路の配置方向に直交する方向である長手方向に移動
させた場合の移動距離Ｙｍｍに対する相対感度は、図９
に示す特性曲線Ｔｎ１の通りで、特性曲線Ｔｎの従来技
術のものに比べて実施形態のものでは移動距離Ｙｍｍに
対する相対感度の変化が大きなものとなっている。
出光路と導入光路の配置方向である横手方向に移動させ
た場合の移動距離Ｘｍｍに対する相対感度は、図８に示
す特性曲線Ｔｍ１の通りで、特性曲線Ｔｍの従来技術の
ものに比べて実施形態のものでは移動距離Ｘｍｍに対す
る相対感度の変化が大きく、また検出物の導出光路と導
入光路の配置方向に直交する方向である長手方向に移動
させた場合の移動距離Ｙｍｍに対する相対感度は、図９
に示す特性曲線Ｔｎ１の通りで、特性曲線Ｔｎの従来技
術のものに比べて実施形態のものでは移動距離Ｙｍｍに
対する相対感度の変化が大きなものとなっている。
【００２１】以上の通り、１つのパッケージ２６に、発
光部２３と受光部２５を、導出光路３５の光路長Ｂｐが
導入光路３６の光路長Ｂｑよりも短くすることにより段
差をもった配置とし、さらに、発光部２３の一部分に受
光部２５が導出光路３５の光路方向である上方部分にお
いて所定間隔を設けて重なり合うような配置とし、導出
光路３５と導入光路３６の光路軸間距離Ｃを、発光部２
３と受光部２５の各樹脂封止体２９，３２の幅寸法を加
え合わせた寸法の１／２以下の短いものとしていること
で、上記各特性が向上したものとなる。その結果、ピー
ク感度の値が低下したり、ピーク感度が得られる被検出
体までの距離が長くなったりすることなく、検出システ
ム等を構成した場合においてもシステム全体をコンパク
トな形態とすることができる。
光部２３と受光部２５を、導出光路３５の光路長Ｂｐが
導入光路３６の光路長Ｂｑよりも短くすることにより段
差をもった配置とし、さらに、発光部２３の一部分に受
光部２５が導出光路３５の光路方向である上方部分にお
いて所定間隔を設けて重なり合うような配置とし、導出
光路３５と導入光路３６の光路軸間距離Ｃを、発光部２
３と受光部２５の各樹脂封止体２９，３２の幅寸法を加
え合わせた寸法の１／２以下の短いものとしていること
で、上記各特性が向上したものとなる。その結果、ピー
ク感度の値が低下したり、ピーク感度が得られる被検出
体までの距離が長くなったりすることなく、検出システ
ム等を構成した場合においてもシステム全体をコンパク
トな形態とすることができる。
【００２２】なお、上記の実施形態では、導出光路３５
の直径Ａｐと導入光路３６の直径Ａｑを等しいものとし
たが、図１０に示す変形形態の半導体受発光装置２１′
のように、発光部２３と受光部２５が設けられている不
透明な合成樹脂製のパッケージ２６′に形成された導出
光路３５′の直径を、導入光路３６′の直径よりも小直
径となるようにし、これにより、放射光を絞り拡散しな
いようにして反射面に投射しても、上記実施形態と略同
様の効果を得ることができる。
の直径Ａｐと導入光路３６の直径Ａｑを等しいものとし
たが、図１０に示す変形形態の半導体受発光装置２１′
のように、発光部２３と受光部２５が設けられている不
透明な合成樹脂製のパッケージ２６′に形成された導出
光路３５′の直径を、導入光路３６′の直径よりも小直
径となるようにし、これにより、放射光を絞り拡散しな
いようにして反射面に投射しても、上記実施形態と略同
様の効果を得ることができる。
【００２３】次に、第２の実施形態を図１１及び図１２
により説明する。図１１は断面図であり、図１２は変形
形態を示す断面図である。なお、第１の実施形態と同一
部分には同一符号を付して説明を省略し、第１の実施形
態と異なる本実施形態の構成について説明する。
により説明する。図１１は断面図であり、図１２は変形
形態を示す断面図である。なお、第１の実施形態と同一
部分には同一符号を付して説明を省略し、第１の実施形
態と異なる本実施形態の構成について説明する。
【００２４】図１１及び図１２において、半導体受発光
装置４１は、半導体発光素子２２を放射光に対し透明な
合成樹脂製の凸レンズ状部２８を形成した樹脂封止体２
９で封止するようにした発光部２３と、半導体受光素子
２４を半導体発光素子２２の放射光に対し透明な合成樹
脂製の凸レンズ状部３１を形成した樹脂封止体３２で封
止するようにした受光部２５とを、半導体発光素子２２
の放射光に対し不透明な合成樹脂製の略直方体状のパッ
ケージ４２内に設けることによって構成されている。ま
た、パッケージ４２内に設けた発光部２３と受光部２５
とは、各光軸Ｚｐ，Ｚｑをパッケージ４２の上面に直交
する同一面内に共に存在させるようにし、さらに、これ
と同じ面内で光軸Ｚｐ，Ｚｑが放射光の投射方向におい
て交差するよう所定の角度で傾斜するものとなってい
る。
装置４１は、半導体発光素子２２を放射光に対し透明な
合成樹脂製の凸レンズ状部２８を形成した樹脂封止体２
９で封止するようにした発光部２３と、半導体受光素子
２４を半導体発光素子２２の放射光に対し透明な合成樹
脂製の凸レンズ状部３１を形成した樹脂封止体３２で封
止するようにした受光部２５とを、半導体発光素子２２
の放射光に対し不透明な合成樹脂製の略直方体状のパッ
ケージ４２内に設けることによって構成されている。ま
た、パッケージ４２内に設けた発光部２３と受光部２５
とは、各光軸Ｚｐ，Ｚｑをパッケージ４２の上面に直交
する同一面内に共に存在させるようにし、さらに、これ
と同じ面内で光軸Ｚｐ，Ｚｑが放射光の投射方向におい
て交差するよう所定の角度で傾斜するものとなってい
る。
【００２５】そして、パッケージ４２内に設けられた発
光部２３及び受光部２５には、凸レンズ状部２８，３１
の前方側に、所定直径を有する導出光路４３と、この導
出光路４３よりも光路長が短くて直径の等しい導入光路
４４とが、各光軸Ｚｐ，Ｚｑに光路軸を一致させると共
に、光路軸をパッケージ４２の上面に所定の等しい角度
を持って交差、開口するよう形成されている。これによ
り、発光部２３と受光部２５とは、いわゆる段差をもっ
て配置された状態となっている。
光部２３及び受光部２５には、凸レンズ状部２８，３１
の前方側に、所定直径を有する導出光路４３と、この導
出光路４３よりも光路長が短くて直径の等しい導入光路
４４とが、各光軸Ｚｐ，Ｚｑに光路軸を一致させると共
に、光路軸をパッケージ４２の上面に所定の等しい角度
を持って交差、開口するよう形成されている。これによ
り、発光部２３と受光部２５とは、いわゆる段差をもっ
て配置された状態となっている。
【００２６】また、上記のように構成された半導体受発
光装置４１による検出物（検出体）３７の検出は次のよ
うにして行われる。すなわち、半導体受発光装置４１の
導出光路４３、導入光路４４が開口するパッケージ４２
上面に対し、ピーク感度が得られる所定の距離をおいて
対向する検出物３７の平行に設けられた反射面３８（例
えば反射率９０％の白色）に、発光部２３から樹脂封止
体２９の凸レンズ状部２８を介し半導体発光素子２２の
放射光Ｌｐを所定の入射角αで入射するように投射す
る。そして、光軸Ｚｐ，Ｚｑがパッケージ４２の上面に
対し所定の等しい角度を持って交差していることから、
反射面３８で反射角αで反射した放射光Ｌｐの反射光Ｌ
ｑを、導入光路４４を介して受光部２５の樹脂封止体３
２に形成された凸レンズ状部３１で集光するようにして
半導体受光素子２４で受光する。
光装置４１による検出物（検出体）３７の検出は次のよ
うにして行われる。すなわち、半導体受発光装置４１の
導出光路４３、導入光路４４が開口するパッケージ４２
上面に対し、ピーク感度が得られる所定の距離をおいて
対向する検出物３７の平行に設けられた反射面３８（例
えば反射率９０％の白色）に、発光部２３から樹脂封止
体２９の凸レンズ状部２８を介し半導体発光素子２２の
放射光Ｌｐを所定の入射角αで入射するように投射す
る。そして、光軸Ｚｐ，Ｚｑがパッケージ４２の上面に
対し所定の等しい角度を持って交差していることから、
反射面３８で反射角αで反射した放射光Ｌｐの反射光Ｌ
ｑを、導入光路４４を介して受光部２５の樹脂封止体３
２に形成された凸レンズ状部３１で集光するようにして
半導体受光素子２４で受光する。
【００２７】このように、１つのパッケージ４２に、発
光部２３と受光部２５を、導出光路４３の光路長が導入
光路４４の光路長よりも短いものとすることにより段差
をもった配置とし、さらに、受光部２５を導出光路４３
に重ならない範囲で近づけるようにすることができるの
で、パッケージ４２上面に導出光路４３と導入光路４４
とが開口する開口部分の離間距離を短いものとすること
ができる。
光部２３と受光部２５を、導出光路４３の光路長が導入
光路４４の光路長よりも短いものとすることにより段差
をもった配置とし、さらに、受光部２５を導出光路４３
に重ならない範囲で近づけるようにすることができるの
で、パッケージ４２上面に導出光路４３と導入光路４４
とが開口する開口部分の離間距離を短いものとすること
ができる。
【００２８】この結果、検出物３７の反射面３８に、発
光部２３からのより強い投射が行われ、また反射面３８
での拡散光の少ないより強い反射光Ｌｑを半導体受光素
子２４で受光することができ、各特性が向上し、第１の
実施形態と同様に、ピーク感度の値が低下したり、ピー
ク感度が得られる検出物３７までの距離が長くなったり
することなく、検出システム等を構成した場合において
もシステム全体をコンパクトな形態とすることができ
る。
光部２３からのより強い投射が行われ、また反射面３８
での拡散光の少ないより強い反射光Ｌｑを半導体受光素
子２４で受光することができ、各特性が向上し、第１の
実施形態と同様に、ピーク感度の値が低下したり、ピー
ク感度が得られる検出物３７までの距離が長くなったり
することなく、検出システム等を構成した場合において
もシステム全体をコンパクトな形態とすることができ
る。
【００２９】なお、上記の実施形態では、発光部２３と
受光部２５とを傾けると共に、導出光路４３と導入光路
４４も光路軸が交差するように等しい角度で傾斜するよ
う設けられているが、図１２に示す変形形態の半導体受
発光装置４１′のように、発光部２３を傾けると共に、
光路長の長い導出光路４３のみを傾斜させ、受光部２５
は光軸Ｚｑが不透明な合成樹脂製のパッケージ４２′の
上面に直交するように、さらに光路長の短い導入光路４
４′についてもパッケージ４２′の上面に光路軸が直交
するように設けることにより、上記第２の実施形態にお
ける反射光Ｌｑよりも弱くなるものの、比較的強い光を
半導体受光素子２４で受光することができ、上記実施形
態と略同様の効果を得ることができる。
受光部２５とを傾けると共に、導出光路４３と導入光路
４４も光路軸が交差するように等しい角度で傾斜するよ
う設けられているが、図１２に示す変形形態の半導体受
発光装置４１′のように、発光部２３を傾けると共に、
光路長の長い導出光路４３のみを傾斜させ、受光部２５
は光軸Ｚｑが不透明な合成樹脂製のパッケージ４２′の
上面に直交するように、さらに光路長の短い導入光路４
４′についてもパッケージ４２′の上面に光路軸が直交
するように設けることにより、上記第２の実施形態にお
ける反射光Ｌｑよりも弱くなるものの、比較的強い光を
半導体受光素子２４で受光することができ、上記実施形
態と略同様の効果を得ることができる。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ピーク感度の値が低下したり、ピーク感度が
得られる被検出体までの距離が長くなったりせず、検出
システム等を構成した場合にもシステム全体が大きなも
のとならない等の効果を奏する。
によれば、ピーク感度の値が低下したり、ピーク感度が
得られる被検出体までの距離が長くなったりせず、検出
システム等を構成した場合にもシステム全体が大きなも
のとならない等の効果を奏する。
【図１】本発明の第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の要部の斜視図であ
る。
る。
【図４】本発明の第１の実施形態における横手方向の回
転特性を示す特性図である。
転特性を示す特性図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における長手方向の回
転特性を示す特性図である。
転特性を示す特性図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における長手方向の検
出回転特性ばらつきを示す特性図である。
出回転特性ばらつきを示す特性図である。
【図７】本発明の第１の実施形態における横手方向の検
出回転特性ばらつきを示す特性図である。
出回転特性ばらつきを示す特性図である。
【図８】本発明の第１の実施形態における横手方向の検
出切れ特性を示す特性図である。
出切れ特性を示す特性図である。
【図９】本発明の第１の実施形態における長手方向の検
出切れ特性を示す特性図である。
出切れ特性を示す特性図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態の変形形態を示す断
面図である。
面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態を示す断面図であ
る。
る。
【図１２】本発明の第２の実施形態の変形形態を示す断
面図である。
面図である。
【図１３】従来例の断面図である。
【図１４】従来例の斜視図である。
２２…半導体発光素子 ２３…発光部 ２４…半導体受光素子 ２５…受光部 ２６，２６′，４２，４２′…パッケージ ３５，３５′，４３…導出光路 ３６，３６′，４４，４４′…導入光路 ３７…検出物 ３８…反射面
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体発光素子を備えた発光部と半導体
受光素子を備えた受光部とを同一パッケージ内に設け、
前記発光部の放射光を前記パッケージに形成した導出光
路を介して外部の被検出体に投射すると共に、前記パッ
ケージに前記導出光路に対し離間して形成した導入光路
を介し前記被検出体からの反射光を前記受光部で受光す
るようにした半導体受発光装置において、前記導出光路
は、光路長が前記導入光路よりも長く形成されているこ
とを特徴とする半導体受発光装置。 - 【請求項２】 導出光路が、導入光路よりも細い光路と
なっていることを特徴とする請求項１記載の半導体受発
光装置。 - 【請求項３】 受光部が、所定間隔を設けて発光部の一
部分と光路方向において重なる位置に設けられているこ
とを特徴とする請求項１記載の半導体受発光装置。 - 【請求項４】 導出光路と導入光路の少なくとも一方の
光路は、その光路軸の被検出体の反射面に対する入射角
が０度より大きく、９０度より小さいことを特徴とする
請求項１記載の半導体受発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000287134A JP2002100801A (ja) | 2000-09-21 | 2000-09-21 | 半導体受発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000287134A JP2002100801A (ja) | 2000-09-21 | 2000-09-21 | 半導体受発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002100801A true JP2002100801A (ja) | 2002-04-05 |
Family
ID=18770937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000287134A Pending JP2002100801A (ja) | 2000-09-21 | 2000-09-21 | 半導体受発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002100801A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010258237A (ja) * | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 反射型光電センサ |
| JPWO2023079705A1 (ja) * | 2021-11-05 | 2023-05-11 |
-
2000
- 2000-09-21 JP JP2000287134A patent/JP2002100801A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010258237A (ja) * | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 反射型光電センサ |
| JPWO2023079705A1 (ja) * | 2021-11-05 | 2023-05-11 | ||
| WO2023079705A1 (ja) * | 2021-11-05 | 2023-05-11 | 株式会社京都セミコンダクター | 反射型光センサ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040831 |
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| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040910 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071015 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071023 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080304 |