JP2003264299A - 受光装置、発光装置及び光無線通信装置 - Google Patents
受光装置、発光装置及び光無線通信装置Info
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Abstract
で、デバイスの実装が容易であり、デバイスの配置設計
上の制約も小さく、薄型化が容易であるとともに、機械
的にも強く、常に安定した広指向角の配光特性が得られ
るようにする。 【解決手段】 複数の発光素子を配置して成る発光装置
において、発光素子であるLEDチップを角度基準面に
対して所定の角度で傾斜させてそれぞれ実装し、且つ各
々の傾斜面の法線方向をそれぞれ所望の方向に変えて平
面状に配置する。その際、各々のLEDチップの法線が
平面上(基板上)で円周をLEDチップの個数で等分し
た角度になるように配置する。
Description
など、特に受光もしくは発光の配光角を広く設定する必
要のある場合に適した受光装置、発光装置及び光無線通
信装置に関するものである。
を示す斜視図である。同図において、11はLEDチッ
プ、12はその周囲のホーンで、鉄線や銅線から成るリ
ードフレーム13の一部を構成している。14はLED
チップ11とリードフレーム13を接続しているボンデ
ィング線、15はLEDチップ11を固定している導電
性接着剤、16はLEDチップ11及びホーン12の周
囲を覆っている樹脂レンズである。
用の他にも、表示用、照明用など広い用途に使用されて
いる。図8にこのタイプのLEDランプの代表的な配光
特性例を示す。
Dランプを用いて、図9に示すような広い指向角の光無
線サービスエリアを実現することを想定する。図9は広
指向角通信エリアの目標例を示したものであり、発光部
から受光面までの高さが2.5m、発光部と受光部の間
の距離がL、受光面の径が5mの軸Yに対して回転対称
のサービスエリアを示している。
比べて周辺部では次のような条件がある。 1)直線距離が大きくなることで、距離比の2乗分だけ
のパワーが必要になる。 2)受光部の正面(受光面)が鉛直方向を向いていて、
且つ受光部に特別なレンズなどがない場合、その受光部
の感度は鉛直方向に対する入射角のcosθを乗じた比
率で低下するので、その逆数分だけのパワーがなけれ
ば、発光部の真下と同じ品質で伝送することができな
い。
る理想配光は図10に示すようになる。この目標に近い
特性を実現しようとした例を図11に示す。図11は理
想配光に対する複数デバイス(LEDランプ)の配置例
を示したものであり、18はLEDランプを実装した基
板、19は前面の透明カバーである。
とする配光に比べて狭いので、複数のLEDランプを例
えば針山のように配置し、その組み合わせで広指向角を
実現する必要がある。また、各LEDランプの発光パワ
ーが同じである場合、図11に示すように可能な限り周
辺部へたくさんのパワーが出るように設計する必要があ
る。
ような構成の複数デバイスを用いた受発光装置にあって
は、図11に示すように、砲弾型のLEDランプを「針
ねずみ状」に並べた配置になり、構造的に複雑で、デバ
イスの実装が難しく、デバイスの配置設計上の制約も大
きく、薄型化が困難であるという問題があった。
のリード(足)により保持されることとなり、機械的に
弱い。すなわち、組立て途中や実装後などに変形しやす
く、安定した特性を得ることが困難であるという問題が
あった。
されたもので、簡易な構造で、デバイスの実装が容易で
あり、デバイスの配置設計上の制約も小さく、薄型化が
容易であるとともに、機械的にも強く、常に安定した広
指向角の配光特性が得られる受光装置、発光装置及び光
無線通信装置を提供することを目的としている。
発光装置及び光無線通信装置は、次のように構成したも
のである。
装置であって、各受光素子をある基準面に対して所定の
角度で傾斜させてそれぞれ実装し、且つ各々の傾斜面の
法線方向をそれぞれ所望の方向に変えて平面状に配置し
た。
子の法線が平面上で円周を受光素子の個数で等分した角
度になるように配置した。
装置であって、各発光素子をある基準面に対して所定の
角度で傾斜させてそれぞれ実装し、且つ各々の傾斜面の
法線方向をそれぞれ所望の方向に変えて平面状に配置し
た。
子の法線が平面上で円周を発光素子の個数で等分した角
度になるように配置した。
(1)または(2)に記載の受光装置を備えた。
(3)または(4)に記載の発光装置を備えた。
(1)または(2)に記載の受光装置と上記(3)また
は(4)に記載の発光装置とを備えた。
いて説明する。本実施例は、光無線通信用に薄型で安定
した広指向角の発光及び受光配光を実現するものであ
る。
の構造を示す斜視図である。同図において、1は面実装
タイプの発光素子であるLEDチップ、2はその周囲の
ホーン、3は鉄線や銅線から成るリードフレーム、4は
LEDチップ1と片方のリードフレーム3を接続してい
るボンディング線、5はLEDチップ1をリードフレー
ム上に固定している導電性接着剤、6はLEDチップ1
及びホーン2の前面を覆っている透明な樹脂レンズ、7
は個々のLEDチップ1とリードフレーム3を実装して
いる基板側面の角度基準面である。
準面に対して所定の角度で傾斜させてそれぞれ実装し、
且つ各々の傾斜面の法線方向をそれぞれ所望の方向に変
えて平面状に配置するようにしている。
て上記のように光軸の精度の出やすい面実装タイプのL
EDチップ1を使用している。また、角度基準面7はL
EDチップ1と樹脂により固定されるので、発光の配光
と良い相関を得ることができる。
能なLED取付け部材を示す。同図の(a)は取付け部
材8の形状を示す斜視図、(b)は基板9に固定した状
態を示す断面図である。この設定角度は、目的とする配
光により適宜選択されるものである。
り、各々のLEDチップ1の法線が平面上で円周をLE
Dチップ1の個数で等分した角度になるように配置した
場合を示している。このように、一定の角度付けを行っ
て角度の安定したデバイスを平面上(基板上)で等角度
に回転配置(プロペラ配光)することで、図10に示す
理想の配光に容易に近付けることができる。
数)個のデバイスの配置角度のみ規定しているが、配置
の位置については規定していない。すなわち、他のデバ
イスのカバーする配光を遮らなければ(影を作らなけれ
ば)自由に配置することができる。このことで、ベース
となる基板9の大きさを小さくすることも可能となると
ともに、発光部の周囲に光路を遮る部材がある場合に
も、それを避ける形でデバイスの位置を調整することが
できる。図4にその複数デバイスの他の配置例を示す。
に不足の場合など、図5に示すようなアレイ状デバイス
(光源)を用いることができる。同図の(a)は側面
図、(b)は平面図である。この場合、そのデバイス長
軸を各デバイスの数だけ等しい間隔に設定すれば良い。
示したものである。この例では、XY座標の基準点(原
点)を図の基板左下の穴の中心のO点としており、この
基準点からの距離及びX軸から反時計回りの角度θでデ
バイスの配置位置を設定している。また、その位置番号
(記号)は回路図上で任意となっている。
あり、デバイスの実装が容易で、デバイスを自由に配置
することができ、障害物の影響を最小化することができ
る。また、デバイスの配置設計上の制約も小さく、薄型
化が容易であるとともに、機械的にも強く、常に安定し
た広指向角の配光特性が得られる。
説明したが、デバイスとしてフォトダイオードなどの受
光素子を用いた受光装置であっても、同様の構成で良好
な広指向角の配光特性が得られる。
た光無線通信装置にあっては、複数の受発光素子の距
離、間隔はその通信速度において通信距離より十分短
く、光の伝播速度による信号の位相差は無視できるもの
とする。
イオード)に限らず、他のデバイスでの応用も可能であ
る。
簡易な構造で、デバイスの実装が容易であり、デバイス
の配置設計上の制約も小さく、薄型化が容易であるとと
もに、機械的にも強く、常に安定した広指向角の配光特
性が得られるという効果がある。
示す斜視図
面図
面図
示す図
Claims (7)
- 【請求項1】 複数の受光素子を配置して成る受光装置
であって、各受光素子をある基準面に対して所定の角度
で傾斜させてそれぞれ実装し、且つ各々の傾斜面の法線
方向をそれぞれ所望の方向に変えて平面状に配置したこ
とを特徴とする受光装置。 - 【請求項2】 各々の受光素子の法線が平面上で円周を
受光素子の個数で等分した角度になるように配置したこ
とを特徴とする請求項1に記載の受光装置。 - 【請求項3】 複数の発光素子を配置して成る発光装置
であって、各発光素子をある基準面に対して所定の角度
で傾斜させてそれぞれ実装し、且つ各々の傾斜面の法線
方向をそれぞれ所望の方向に変えて平面状に配置したこ
とを特徴とする発光装置。 - 【請求項4】 各々の発光素子の法線が平面上で円周を
発光素子の個数で等分した角度になるように配置したこ
とを特徴とする請求項3に記載の発光装置。 - 【請求項5】 請求項1または2に記載の受光装置を備
えたことを特徴とする光無線通信装置。 - 【請求項6】 請求項3または4に記載の発光装置を備
えたことを特徴とする光無線通信装置。 - 【請求項7】 請求項1または2に記載の受光装置と請
求項3または4に記載の発光装置とを備えたことを特徴
とする光無線通信装置。
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