JP2016033989A - Floodlight projector for spatial optical communication - Google Patents

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裕之 黒川
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裕之 黒川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a floodlight projector for spatial optical communication capable of increasing a speed of spatial optical communication with spatial light as a medium.SOLUTION: The floodlight projector for spatial optical communication includes a projector 1 provided with an LED 2, and performs spatial optical communication by projecting spatial light in which an information signal is superposed from the LED 2 of the projector 1. The LED 2 of the projector 1 is mounted on a circuit board 10. To the circuit board 10, a heat sink 12 is mounted. Between the heat sink 12 and the LED 2, a heat dissipation member 11 is inserted. The heat sink 12 is formed of boron nitride ceramics.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、空間光通信用投光装置に関し、詳しくは、空間に照射された可視光等を使用して通信を行なう空間光通信において、高周波信号を効率良く可視光に重畳して高速通信を行うことができる空間光通信用投光装置に関する。 The present invention relates to a light projection device for a space optical communication, particularly, in space optical communication which performs communication using visible light or the like emitted to the space, a high-speed communication by superimposing a high frequency signal efficiently visible light relates flood light space optical communication can be performed.

電波を通信媒体とした無線通信は、携帯電話網、無線LAN、近距離無線通信など多くの分野で使用されている。 Wireless communication with the communication medium radio waves, a mobile phone network, a wireless LAN, and is used in many fields such as short-range wireless communication.

しかし、電波を媒体として使用する無線通信は、人の近くで送受信を行なう場合、電磁波の人体への影響を考慮して、送信電力を上げることができない。 However, wireless communication using radio waves as a medium, when transmitting and receiving near human, in consideration of the influence on the human body of electromagnetic waves, it is impossible to increase the transmission power. また、無線通信に使用される電波の周波数帯域は、既に多くの使用分野において割り振られ、使用されていることもあって、広帯域の周波数帯を自由に使用することはできない。 Further, the frequency band of radio waves used for wireless communication are allocated in already many fields of use, there is also to be used, it can not be free to use frequency band of the wideband. さらに、病院などの特殊な環境下においては、電波の使用に制限が加えられるなどの制約がある。 Further, in a special environment such as a hospital, there are restrictions such as restrictions applied to the use of radio waves.

そこで、近年、可視光を通信媒体として用いる可視光通信が開発され、例えば下記特許文献1などに記載されるように、室内照明用のLED照明装置を可視光通信用の投光器として使用し、LED照明装置の照射する可視光に情報信号を重畳させて可視光通信を行なう可視光通信システムが知られている。 In recent years, the visible light communication is developed using visible light as a communication medium, for example, as described in such Patent Document 1, by using the LED lighting device for interior lighting as emitter for visible light communication, LED superimposes the information signal on the irradiated visible light of the illumination device is known visible light communication system for visible light communication.

特開2002−290335号公報 JP 2002-290335 JP

この可視光通信システムの送信器は、その投光器が照明用LEDを備えた照明装置から構成され、照明用LEDの点灯駆動回路に、増幅した情報信号を含む変調信号を印加して、LED光に情報信号を重畳させ、拡散照明光として室内に照射し投光する。 The transmitter of the visible light communication system, the projector is composed of an illumination device including a lighting LED, the lighting drive circuit for lighting LED, by applying a modulated signal comprising the amplified information signal, the LED light superimposes an information signal, it emits irradiated into the room as a diffuse illumination light. 一方、可視光通信システムの受信器は、フォトダイオードなどの受光素子を備えた受光器で、例えば数mの距離からLED光を受光し、受光素子で電気信号に変換し、受光回路、復調回路を経て、電気信号に含まれる高周波情報信号を復調し、受信した情報信号を出力するように構成される。 On the other hand, the receiver of visible light communication system, by the photodetector having a light receiving element such as a photodiode, receives the LED light from a distance of, for example, several m, and converted into an electric signal by the light receiving element, the light receiving circuit, a demodulation circuit through, it demodulates the high-frequency information signal contained in the electrical signal, and to output information signal received.

近年の無線通信は、送受信する情報信号の増大に伴い、情報通信の高速化が必須となり、OFDMなどの変調方式により変調された大量のデータを、非常に高い周波数の搬送波に重畳して送受信を行なう通信方式が採用されており、可視光通信においても、情報信号により搬送波を変調して生成された高周波信号を、LED光に重畳させて送信する送信器が開発されている。 Recent wireless communication, with an increase in transmission and reception information signal, becomes information faster communication required, a large amount of data modulated by modulation method such as OFDM, a transmission and reception to be superimposed on a very high frequency of the carrier communication method is adopted to perform, even in the visible light communication, a high-frequency signal generated by modulating a carrier wave by the information signal, a transmitter for transmitting superimposed on LED light has been developed.

しかしながら、可視光通信の送信器で投光素子として使用されるLEDは、発光ダイオード自体がインダクタンス、キャパシタンスを有しており、しかも回路基板上に実装された場合、アノードとグランド間及びアノードリードとグランド間に少なからず浮遊静電容量が生じる。 However, LED, when the light emitting diode itself inductance has a capacitance, yet mounted on the circuit board, the anode and the ground and between the anode lead which is used as a light projecting element in the transmitter of visible light communication not a little stray capacitance occurs between the ground. 特に、室内などの照明用に使用されるLED照明具を投光器とする場合、或いは長距離間での可視光通信を行なう送信器の投光器では、消費電力の大きいパワーLEDが使用され、LEDチップの近傍に放熱フィンが取り付けられるため、LEDのアノードリードと金属製の放熱フィンを含むグランド間に、無視できない浮遊静電容量が生じる。 In particular, when the LED lighting fixture that is used for illumination of indoor light projector, or the projector of the transmitter for performing visible light communication over long distances, high power LED power consumption is used, the LED chips since the heat radiating fins in the vicinity is attached, between the ground including an anode lead and a metal heat radiation fins of LED, the stray capacitance can not be ignored occurs.

高速通信を行なう可視光通信システムでは、必然的に情報信号をLED光に重畳する情報高周波信号が非常に高い周波数の信号となり、その高周波信号がLEDの駆動回路に印加されるが、投光器のLED駆動回路において、高周波信号の一部はLEDのアノードからLEDのPN半導体接合部に流れるものの、アノードとグランド間またはアノードリードと放熱フィンを含むグランド間に浮遊静電容量が生じている場合、高周波信号の大部分はアノードリードから放熱フィンに流出しやすい。 The visible light communication system which performs high-speed communication, inevitably information frequency signal superimposed information signal to the LED light becomes very high frequency signals, but the high frequency signal is applied to the drive circuit of the LED, the projector LED in the driving circuit, a part of the high frequency signal but flows from the anode of the LED to the PN semiconductor junction of the LED, if the stray capacitance between the ground comprising a radiation fin anode and ground or between the anode lead occurs, high frequency most of the signal tends to flow out from the anode lead to the heat radiation fins.

このため、可視光通信の投光器において、LEDのアノードとグランド間またはアノードリードと放熱フィンを含むグランド間に浮遊静電容量が生じる場合、LEDはLED光を定格通り照射するものの、LEDの高周波応答性(高速応答性)が高周波領域ほど低下し、OFDMなどで変調された情報量の大きい高周波信号を高速で送信することは難しく、可視光通信の高速化が阻害される課題があった。 Therefore, in the projector of the visible light communication, if the stray capacitance between the ground including LED anode and the ground or between the anode lead and the radiating fin occurs, although LED illuminates as rated LED light, LED of high frequency response sex (high-speed response) decreases as the high frequency region, it is difficult to transmit a large high frequency signal amount information modulated like the OFDM fast, there is a problem that speed of visible light communication is inhibited.

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、空間光を媒体とする空間光通信の高速化を図ることができる空間光通信用投光装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a light projection device for a space optical communication which can increase the speed of the spatial optical communication to medium spatial light.

上記目的を達成するために、本発明の空間光通信用投光装置は、LEDを設けた投光器を備え、情報信号を重畳した空間光を、該投光器のLEDから投光して空間光通信を行なう空間光通信用投光装置において、該投光器のLEDは回路基板上に実装され、該回路基板にはヒートシンクが取り付けられ、該ヒートシンクと該LEDとの間に放熱部材が介挿され、該放熱部材が窒化ホウ素セラミックスから形成されたことを特徴とする。 To achieve the above object, the light projecting device space optical communication of the present invention comprises a projector provided with a LED, a spatial light obtained by superimposing information signals, a spatial optical communication with projected from the LED of the projector in light projecting device space optical communication performed, LED of the projector is mounted on a circuit board, the circuit board heat sink is attached, the heat radiating member between the heat sink and the LED is interposed, heat radiating member is characterized by being formed from a boron nitride ceramic.

なお、上記空間光は、白色光等の可視光に加え赤外線、紫外線を含む概念であり、上記LEDは可視光、赤外線、または紫外線を放射する発光ダイオードである。 Incidentally, the spatial light infrared addition to visible light such as white light, is a concept including ultraviolet, the LED is a light emitting diode for emitting visible light, infrared or ultraviolet. また、上記ヒートシンクは、金属板製の放熱板、放熱フィン、フィン付きヒートパイプ、冷却ファン付き放熱フィンなどの各種放熱器を含むものである。 Further, the heat sink is a metal plate made of the heat sink, the heat radiation fins, is intended to include heat pipes with fins, the various radiator such as a cooling fan with heat radiating fins.

この発明によれば、LEDとヒートシンク間に、熱伝導率が良好で且つ誘電損失が小さく高周波電流に対する絶縁性の高い窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材が介挿されるので、LED及びそのアノードリードとヒートシンク(グランド)間の距離が離れて浮遊静電容量は大幅に減少し、且つLEDの熱も、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材を通して放熱することができる。 According to the present invention, LED and between the heat sink, the heat radiating member made of highly insulating boron nitride ceramics and the dielectric loss in thermal conductivity good for small high-frequency current is interposed, LED and its anode lead and the heat sink (ground) stray capacitance distance apart between the greatly reduced, and LED heat can also be dissipated through the heat dissipating member made of boron nitride ceramics.

通常、LEDの投光器では、LEDの放熱を考慮して、ヒートシンクがLEDに接近して取り付けられ、金属製のヒートシンクをLEDに接近して取着した場合、LEDのアノード、アノードリード、カソード、或いはカソードリードとヒートシンクを含むグランド間に、浮遊静電容量が発生し、この浮遊静電容量は、LEDとヒートシンクの距離が近いほど増大する。 Usually, the LED of the projector, in consideration of the heat radiation of the LED, the heat sink is mounted in close proximity to the LED, if you attached close the metal heat sink in LED, LED anode, the anode lead, the cathode, or between ground containing cathode lead and the heat sink, the stray capacitance is generated, the stray capacitance, the distance of the LED and the heat sink increases the closer. 空間光通信を行なう投光装置のLEDには送信用の高周波信号が印加され、高周波信号は浮遊静電容量を通してグランドに漏洩流出しやすく、高周波信号の周波数が高くなるほど、LEDのアノードまたはカソードに印加される信号レベルは、大きく低下する。 The LED of the light projecting device which performs a spatial optical communication applied high frequency signal for transmission, the high frequency signal tends to leak flow out to the ground through a stray capacitance, as the frequency of the high frequency signal is high, the anode or cathode of the LED applied signal levels are greatly reduced.

しかし、上記構成の空間光通信用投光装置は、LEDとヒートシンク間に、誘電損失が小さく高周波電流に対する絶縁性の高い窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材を介挿するので、放熱性を確保しつつ、その間の浮遊静電容量を減少させることができる。 However, the light projecting device space optical communication having the above-between LED and the heat sink, because interposing the heat radiation member made of highly insulating boron nitride ceramic dielectric loss for small high-frequency current, while securing heat radiation , it is possible to reduce the stray capacitance therebetween. これにより、高周波信号のヒートシンク側への漏洩流出が抑制され、LEDのアノードからPN接合部に高周波信号を効率良く印加させることができ、且つLEDの放熱も良好となる。 Accordingly, leakage of it to the heat sink side of the high-frequency signal is suppressed, a high-frequency signal to the PN junction from the anode of the LED can be efficiently applied, and LED heat dissipation also becomes good.

このため、LEDの浮遊静電容量に起因した高周波信号のヒートシンクへの漏洩流出を低減して、高周波信号を高効率でLEDに印加し、LEDの高周波応答性(高速応答性)を向上させ、LED光に高周波信号を良好に重畳させ、空間光通信の高速化を実現することができる。 Therefore, to reduce the leakage of it to the heat sink of the high frequency signal due to the stray capacitance of the LED, the high-frequency signal is applied to the LED with a high efficiency, improve LED of high frequency response of the (high-speed response), satisfactorily superimposed high-frequency signal to the LED light, it is possible to realize high-speed free-space optical communication. また、LEDの放熱性も確保されるので、例えば、空間光通信の送信器の投光器に照明用のパワーLEDが使用され、或いは長距離で可視光通信を行うため投光器にパワーLEDが使用される場合であっても、LEDの熱を効率良くヒートシンクに逃しLEDの発光効率を高く維持しつつ、LED光に高周波信号を良好に重畳させ、空間光通信の高速化を図ることができる。 Further, since the LED heat dissipation is ensured, for example, a power LED for illumination light projector of the space optical communication transmitter is used, or the power LED is used projector for performing visible light communication over long distances even if the LED heat while maintaining a high luminous efficiency of the LED missed efficiently heat sink, favorably by superimposing high-frequency signal to the LED light, it is possible to increase the speed of the spatial optical communication.

ここで、上記放熱部材は、上記ヒートシンクと上記回路基板との間または上記LEDと該回路基板との間に介挿することができる。 Here, the heat radiation member can be interposed between or between the LED and the circuit board between the heat sink and the circuit board.

またここで、上記放熱部材は、六方晶系窒化ホウ素セラミックスから形成することができ、或いは立方晶系窒化ホウ素セラミックスから形成することができる。 Also here, the heat radiation member may be formed from hexagonal boron nitride ceramics, or may be formed from cubic boron nitride ceramics.

またここで、上記空間光通信用投光装置において、上記窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材はヒートシンクと上記回路基板との間で熱伝導性の高い熱伝導性接着剤により接着することが好ましい。 In this case, the light projecting device for the spatial optical communication, the boron nitride ceramic heat dissipating member is preferably bonded by high thermal conductivity thermally conductive adhesive between the heat sink and the circuit board.

またここで、上記LEDはミラー型のLEDであって、凹面反射鏡の内側にLEDチップがその投光面を反射面に向けて配置され、該凹面反射鏡の裏面が上記回路基板上に実装され、アノードリードとカソードリードが該凹面反射鏡の前面から両外側に開くように配線され、ミラー型LEDの裏面が接する回路基板上の導電部に、半田付けされるように構成することができる。 Also here, the LED is a mirror type of LED, LED chip inside the concave reflector is placed its projecting surface toward the reflecting surface, the back surface of the concave reflecting mirror is mounted on the circuit board is, the anode lead and the cathode lead are wired to open on both outer sides from the front of the concave reflecting mirror, the conductive portion of the circuit board rear surface in contact with the mirror-type LED, can be configured to be soldered .

またここで、上記LEDはミラー型のLEDであって、凹面反射鏡の裏面が上記回路基板上に実装され、凹面反射鏡の内側にLEDチップの投光面を反射面に向けて配置し、アノードリードは凹面反射鏡の外側に突き出すように延設されてアノードリード拡張部が形成され、該アノードリード拡張部の裏面が上記放熱部材と固定ねじ及び熱伝導性接着剤により接着され、該放熱部材の裏面が上記ヒートシンクと熱伝導性接着剤により接着されるように構成することができる。 Also here, the LED is a mirror type of LED, the back surface of the concave reflecting mirror is mounted on the circuit board, the light emitting surface of the LED chip is disposed toward a reflective surface inside the concave reflecting mirror, the anode lead anode lead extension portion is formed so as to extend so as to project outside of the concave reflecting mirror, the rear surface of the anode lead extension is bonded by fixing screws and thermally conductive adhesive between the heat dissipation member, said heat-radiating it can be the back surface of the member is adapted to be bonded by the heat sink and the heat conductive adhesive.

これにより、発熱しやすいLEDのアノードの熱を、アノードリード拡張部を通して放熱部材及びヒートシンクに効率良く逃がすことができ、これにより、LEDの温度上昇を抑え、LEDの発光効率を向上させることができる。 Thus, the heat generation tends LED anode of heat can be dissipated efficiently to the heat radiation member and the heat sink through the anode lead extension, thereby, reduce the temperature rise of the LED, it is possible to improve the luminous efficiency of the LED . さらに誘電損失の小さい放熱部材を介在させて、LEDのアノード及びアノードリードとグランド間の距離を離し、LEDのアノードとグランド間に生じやすい浮遊静電容量を最小に抑制するため、高周波信号がアノードからグランドに流れる割合を最少にし、高い効率でLEDのアノードに高周波信号を供給可能として、空間光通信の高速化を図ることができる。 Further by interposing a small heat radiating member dielectric loss Separate the LED of the anode and the anode lead and a ground, for suppressing easy stray capacitance generated between the LED anode and ground to minimize the high-frequency signal anode the proportion which flows to ground from the minimum, a high-frequency signal as can be supplied to the anode of the LED with high efficiency, it is possible to increase the speed of the spatial optical communication.

またここで、上記空間光通信用投光装置において、上記LEDは回路基板に設けた開口部上に配置されるとともに、該開口部の縁部上に設けた導電部にLEDの電極リードが半田付けされ、上記窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材は、該開口部に嵌入され、且つLEDの裏面に熱伝導性の高い熱伝導性接着剤により接着することができる。 In this case, the light projecting device for the spatial optical communication, the LED, together with being disposed on an opening provided on the circuit board, LED electrode lead solder to a conductive portion provided on the edge of the opening is attached, the boron nitride ceramic heat dissipating member is fitted into the opening, and can be bonded by a high thermal conductivity thermally conductive adhesive to the back surface the LED.

またここで、上記空間光通信用投光装置において、上記LEDは、パッケージ型のLEDであって、パッケージのケース内にLEDチップが取着されて、該ケース内の該LEDチップの周囲に封止樹脂が充填され、該ケースの裏面が前記回路基板上に実装され、アノードリードとカソードリードが該ケースの両外側に開くように配線され、該LEDの裏面が接する該回路基板上の導電部に、該アノードリード及び該カソードリードが半田付けされ、該回路基板の裏面が熱伝導性接着剤により前記放熱部材に接着され、該放熱部材の裏面を前記ヒートシンクと熱伝導性接着剤により接着するように構成することできる。 In this case, the light projecting device for the spatial optical communication, the LED is a packaged type LED, is mounted LED chip in a package case, sealing around the LED chip in the case sealing resin is filled, the back surface of the case is mounted on the circuit board, the anode lead and the cathode lead are wired to open on both outer sides of the case, the conductive portion of the circuit board to the back surface of the LED is in contact to, the anode lead and the cathode lead is soldered, the back surface of the circuit board is bonded to the heat radiation member by thermally conductive adhesive to bond the back surface of the heat radiation member by the heat sink and the thermally conductive adhesive It can be configured to.

本発明の空間光通信用投光装置によれば、投光器のLEDの温度上昇を抑制するとともに、LEDのアノードとグランド間の浮遊静電容量を低減して高周波信号のアノードへの流出を抑制し、空間光を媒体とする空間光通信の高速化を図ることができる。 According to the light emitting device space optical communication of the present invention, it is possible to suppress the temperature rise of LED projectors, to suppress the outflow of the anode of the high-frequency signal to reduce stray capacitance between the LED anode and ground , it is possible to increase the speed of the spatial optical communication to medium spatial light.

本発明の第1実施形態を示す空間光通信用投光装置の拡大平面図である。 It is an enlarged plan view of the light projecting device space optical communication of a first embodiment of the present invention. 図1のII−II断面図である。 It is a sectional view taken along line II-II of Figure 1. ミラー型のLEDの側面図である。 It is a side view of a mirror type the LED. 同LEDの中央縦断面図である。 It is a central longitudinal sectional view of the LED. 第2実施形態の空間光通信用投光装置の拡大平面図である。 It is an enlarged plan view of a space optical communication light projecting device of the second embodiment. 図5のVI-VI断面図である。 It is a VI-VI sectional view in FIG. ミラー型のLEDの側面図である。 It is a side view of a mirror type the LED. 同LEDの中央縦断面図である。 It is a central longitudinal sectional view of the LED. 第3実施形態の空間光通信用投光装置の拡大平面図である。 It is an enlarged plan view of a space optical communication light projecting device of the third embodiment. 図9のXX断面図である。 It is a XX sectional view of FIG. 第4実施形態の空間光通信用投光装置の拡大平面図である。 It is an enlarged plan view of a space optical communication light projecting device of the fourth embodiment. 図11のXII-XII断面図である。 It is a XII-XII cross-sectional view of FIG. 11. 第5実施形態の空間光通信用投光装置の拡大平面図である。 It is an enlarged plan view of a space optical communication light projecting device of the fifth embodiment. 図13の中央縦断面図である。 It is a central longitudinal sectional view of FIG. 13. 他の実施形態の空間光通信用投光装置の中央縦断面図である。 A central longitudinal cross-sectional view of the spatial optical communication light projecting device of another embodiment. 他の実施形態の空間光通信用投光装置の中央縦断面図である。 A central longitudinal cross-sectional view of the spatial optical communication light projecting device of another embodiment. LEDを駆動する駆動回路の回路図である。 It is a circuit diagram of a drive circuit for driving the LED.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 It will be described below with reference to embodiments of the present invention with reference to the drawings. 図1〜図4は第1実施形態の空間光通信用投光装置を示し、この空間光通信用投光装置は、投光器1の投光素子となるミラー型のLED2と、LED2が実装される回路基板10と、回路基板10の裏面側にスペーサ9を介して固定されるヒートシンク12と、LED2の側方に突設されたアノードリード拡張部6と、アノードリード拡張部6とヒートシンク12との間に介挿される窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材11とを備えて構成される。 1 to 4 show a light projecting device for free-space optical communication of the first embodiment, this space optical communication light projecting device, the LED2 of mirror type comprising a light projecting element of the light projector 1 and the LED2 is implemented a circuit board 10, the heat sink 12 that is fixed through a spacer 9 on the back side of the circuit board 10, an anode lead extension portion 6 projecting from the side of the LED2, the anode lead extension 6 and the heat sink 12 constructed and a heat radiating member 11 made of boron nitride ceramics inserted between.

LED2は、ミラー型のLEDとして構成され、図3,4に示すように、LEDのパッケージともなる凹面反射鏡15を備え、凹面反射鏡15の凹部内中央に、LEDチップ3がその投光面を凹面反射鏡15の反射面15a側に向く状態で配設される。 LED2 is configured as a mirror-type LED, as shown in FIGS. 3 and 4, comprises a concave reflector 15, also the LED package, the recess center of the concave reflecting mirror 15, LED chip 3 projecting surface thereof It is arranged in a state facing the reflective surface 15a side of the concave reflecting mirror 15. なお、LEDチップ3には、各種色彩の可視光LED(白色光LED,青色光LEDなど)を使用することができ、さらに、赤外線を空間光として放射する赤外線LEDを使用することもできる。 Note that the LED chip 3, the visible light LED (white light LED, such blue light LED) of various colors can be used, further, it is also possible to use an infrared LED which emits infrared as a spatial light.

LED2には、アノードリード4がLEDチップ3のアノード電極に接続され、カソードリード5がそのカソード電極に接続される。 The LED2, the anode lead 4 is connected to the anode electrode of the LED chip 3, a cathode lead 5 are connected to the cathode electrode. アノードリード4とカソードリード5は、各々、LEDチップ3から凹面反射鏡15の中央から両側に開くように延設され、カソードリード5は凹面反射鏡15の一方の側にその上面から側面に延設される。 The anode lead 4 and a cathode lead 5 are each extended to open from the center of the concave reflecting mirror 15 from the LED chip 3 on both sides, the cathode lead 5 extends from the upper surface on one side of the concave reflecting mirror 15 on the side surface It is set.

一方、アノードリード4は、凹面反射鏡15の他方の側にその上面から側方に突設され、アノードリード4の先端には、方形で大面積のアノードリード拡張部6が拡張する形態で一体に形成される。 On the other hand, the anode lead 4, projecting from its upper surface to the other side of the concave reflecting mirror 15 laterally, the tip of the anode lead 4, integral in the form of the anode lead extension 6 of the large area rectangular expands It is formed on. アノードリード拡張部6は、図2に示す如く、放熱部材11に対し固定ねじ6bにより固定されるが、そのために、中央には固定ねじ用の固定孔6aが設けられる(図3)。 The anode lead extension 6, as shown in FIG. 2, but is fixed by the fixing screws 6b to the heat radiating member 11, in order that, fixing holes 6a for the fixing screw is provided in the center (Figure 3).

凹面反射鏡15は、その本体が合成樹脂により略直方体状に形成され、その本体の前面に凹面鏡となる放物面または楕円面を有した凹部が形成される。 Concave reflector 15, the main body is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape by synthetic resin, recesses having a parabolic or elliptical surface becomes a concave mirror on the front of the body is formed. 凹部の前面(内面)が放物面または楕円面として形成され、その放物面または楕円面には、反射用の金属膜がめっき或いは蒸着により形成され、反射面15aを形成している。 Is formed as a front surface (inner surface) is parabolic or elliptical surface of the concave portion, Its parabolic or elliptical surface, a metal film for reflection is formed by plating or deposition, to form a reflecting surface 15a.

なお、凹面反射鏡15の凹部内は空間とすることもできるが、凹面反射鏡15の前面中央部にLEDチップ3を取り付けた状態で、凹部内に透明合成樹脂(例えばエポキシ樹脂など)を充填することもできる。 Although the recess of the concave reflector 15 may also be a space in a state in which the LED chip 3 attached to the front center portion of the concave reflecting mirror 15, a transparent synthetic resin in the recess (for example, epoxy resin) filled it is also possible to. これにより、凹面反射鏡15の反射面15aとLEDチップ3の投光面を透明合成樹脂で覆い、これを保護している。 Accordingly, the light projecting surface of the reflection surface 15a and the LED chip 3 of the concave reflecting mirror 15 is covered with a transparent synthetic resin, which protects it.

投光器1の投光素子となるミラー型のLED2は、図1、2に示すように、LEDの駆動回路を形成する回路基板10上に実装され、LED2のカソードリード5は、回路基板10上の銅箔パターンの導電部13に半田付けされる。 LED2 mirror type comprising a light projecting element of the projector 1, as shown in FIGS. 1 and 2, is mounted on the circuit board 10 forming the driving circuit of the LED, the cathode lead 5 of LED2, on the circuit board 10 of the It is soldered to the conductive portion 13 of the copper foil pattern. 回路基板10には、LED2の熱を逃すために、放熱機能を有したメタルコア型、メタルベース型などの放熱基板を使用することができる。 The circuit board 10 can be used to miss LED2 heat, metal core type having a heat radiation function, a radiating substrate, such as a metal base type. アノードの接続は、アノードリード拡張部6に対しリード線など介して回路基板10上の導電部に接続し、或いはコンデンサ素子などに接続して行なう。 The anode connection is connected to the conductive portion on the circuit board 10 via lead wire to the anode lead extension 6, or carried out by connecting for capacitor element. 回路基板10は、スペーサ9を介して、ヒートシンク12上に固定され、或いは回路基板10の裏面にヒートシンク12がスペーサ9を介して固定される。 The circuit board 10 via a spacer 9 is fixed on the heat sink 12, or the heat sink 12 on the rear surface of the circuit board 10 is fixed through a spacer 9. ヒートシンク12は、アルミ合金、銅合金などの金属板状の放熱板、金属フィンを設けた放熱フィン、フィン付きヒートパイプ式の放熱器、或いは冷却用ファンを設けたファン付き放熱器等から構成される。 The heat sink 12, aluminum alloy, a metal plate of the heat sink such as a copper alloy, the heat radiation fins provided with metal fins, the heat pipe type radiator with fins, or consist cooling fan provided with the fan-radiator, etc. that.

さらに、LED2のアノードリード拡張部6とヒートシンク12間に、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材11が介挿される。 Furthermore, between the anode lead extension 6 and the heat sink 12 of the LED2, the heat dissipation member 11 made of boron nitride ceramics is interposed. 放熱部材11は窒化ホウ素セラミックスにより直方体状に成形され、その上面がアノードリード拡張部6の裏面に当接し、その底面がヒートシンク12の上面に当接して固定される。 Heat dissipation member 11 is shaped in a rectangular parallelepiped shape by boron nitride ceramics, its upper surface comes into contact with the rear surface of the anode lead extension 6, the bottom surface is fixed in contact with the upper surface of the heat sink 12. この窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材11は、良好な熱伝導性を有し、誘電損失が少なく、高周波信号に対し優れた絶縁性を有する電気絶縁体である。 The boron nitride ceramic of the heat dissipation member 11 has a good thermal conductivity, less dielectric loss, an electrical insulator having an excellent insulating property to the high frequency signal.

放熱部材11の窒化ホウ素セラミックスには、常圧相窒化ホウ素である六方晶系窒化ホウ素セラミックスを使用することができるが、この六方晶系窒化ホウ素セラミックスを原料として作られる、より熱伝導性の高い高圧相窒化ホウ素の立方晶系窒化ホウ素セラミックスから放熱部材11を形成することもできる。 The boron nitride ceramic of the heat dissipation member 11, may be used, hexagonal boron nitride ceramics which is a normally-pressure corresponding boron nitride, the hexagonal boron nitride ceramics produced as a raw material, high thermal conductivity more it is also possible to form the heat dissipation member 11 from the cubic boron nitride ceramics high-pressure phase boron nitride.

また、窒化ホウ素セラミックスは、純粋な窒化ホウ素を焼成したセラミックスのほか、窒化アルミニウム、窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、ホウ化チタニウム、或いは炭化ケイ素を、窒化ホウ素に添加して焼成した窒化ホウ素複合焼成物を含む。 Boron nitride ceramics, in addition to ceramics obtained by firing pure boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride, aluminum oxide, silicon oxide, boride titanium, or silicon carbide, boron nitride and fired by adding the boron nitride composite including the fired product.

放熱部材11には、LED2のアノードリード拡張部6を固定するために、固定用のねじ穴が形成されるが、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材11は、他のセラミックス素材とは異なり、工作機械による切削加工やねじ穴加工が可能であり、ねじ穴を設けて、固定ねじ6bによる固定が可能となる。 The heat dissipation member 11, to secure the anode lead extension 6 of LED2, although screw holes for fixing are formed, the heat radiating member 11 made of boron nitride ceramics is different from other ceramic materials, machine tool are possible cutting or threaded hole machining by, provided screw holes, it is possible to fixation by the fixing screws 6b.

このような窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材11は、図1,2に示すように、その上面が、熱伝導性の高い熱伝導性接着剤(熱伝導性粘着シート或いは熱伝導性接着シートを含む)によりアノードリード拡張部6の裏面に接着され、且つ固定ねじ6bにより締め付け固定される。 Heat dissipation member 11 such manufactured boron nitride ceramic, as shown in FIGS. 1 and 2, including its upper surface, a high thermal conductivity thermally conductive adhesive (heat conductive adhesive sheet or heat-conductive adhesive sheet ) by being bonded to the rear surface of the anode lead extension 6, it is and tightened by the fixing screws 6b fixed.

また、放熱部材11の裏面は、同様に、熱伝導性の高い熱伝導性接着剤により、アルミ合金製ヒートシンク或いは銅合金製ヒートシンクなどかなるヒートシンク12上に接着される。 Further, the back surface of the heat dissipation member 11, likewise, the high thermal conductivity thermally conductive adhesive, is adhered on the Canal heat sink 12 such as an aluminum alloy heat sink or a copper alloy heat sink. 熱伝導性接着剤としては、エポキシ系接着剤、銀粒子配合のエポキシ系銀接着剤、シリコーン系接着剤、高熱伝導性両面粘着シートを使用することができる。 The thermally conductive adhesive, may be used epoxy adhesive, epoxy-based silver adhesive silver particle-containing, silicone-based adhesives, the high thermal conductivity double-sided adhesive sheet. また、図2に示すように、放熱部材11の厚さは、LED2の厚さより十分に厚く形成され、回路基板10上に実装したミラー型のLED2とヒートシンク12との間に、十分な間隔スペースが生じるように、放熱部材11はアノードリード拡張部6とヒートシンク12間に介挿される。 Further, as shown in FIG. 2, the thickness of the heat radiating member 11 is formed sufficiently thicker than the thickness of the LED2, between the LED2 and the heat sink 12 of the mirror type mounted on the circuit board 10, sufficient space space as occurs, the heat dissipation member 11 is interposed between the anode lead extension 6 and the heat sink 12.

上記のように、LED2を回路基板10上に実装し、放熱部材11をヒートシンク12上に取着し、LED2のアノードリード拡張部6を放熱部材11上に固定する場合、放熱部材11に固定用のねじ穴を設けておき、アノードリード拡張部6の固定孔6aから放熱部材11のねじ穴に固定ねじ6bをねじ込み締め付け固定する。 As described above, mounted on the circuit board 10 of the LED2, if the heat radiating member 11 is mounted on the heat sink 12 is fixed on the heat dissipation member 11 and the anode lead extension 6 of LED2, fixing the heat dissipating member 11 It may be provided a threaded hole, tightened to secure screwing the screw hole in the fixing screw 6b of the heat dissipation member 11 from the fixing hole 6a of the anode lead extension 6. これにより、アノードリード拡張部6は放熱部材11に対し確実に接して固定され、LEDチップ3の発光時に、主にアノード電極及びアノードリード4で発生する熱は、放熱部材11及びヒートシンク12に逃し、LED2の発熱を抑制することができる。 Thus, the anode lead extension 6 is fixed securely against relative heat radiating member 11, when light emission of the LED chip 3, the heat generated mainly by the anode electrode and the anode lead 4 are missed heat dissipation member 11 and the heat sink 12 , it is possible to suppress the heat generation of the LED2.

このように、回路基板10上に実装されるLED2のアノードリード拡張部6とヒートシンク12との間に、熱伝導率が高く且つ誘電損失の小さい窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材11が介挿されることにより、LED2の熱を効率良くヒートシンク12に逃し、さらに、LED2のアノード回路とグランド間に生じやすい浮遊静電容量を最少に抑制し、高周波信号の絶縁性を高め、高周波信号がアノード回路からグランドに流出する割合を最少に抑制する。 Thus, between the circuit board 10 LED2 of the anode lead extension 6 and the heat sink 12 which is mounted on, the heat radiating member 11 made of a small boron nitride ceramics with and dielectric loss high thermal conductivity is interposed by, missed LED2 heat efficiently heat sink 12, further ground prone stray capacitance between LED2 of the anode circuit and the ground is suppressed to a minimum, enhances the insulating properties of the high-frequency signal, the high frequency signal from the anode circuit suppressing the rate of outflow to minimize.

また、ミラー型のLED2において、LEDチップ3から導出されるアノードリード4とカソードリード5は、両側に開くように配設され、両リードの間隔を広くして回路基板10の導電部13または素子に接続している。 Further, in the LED2 of the mirror type, the anode lead 4 and a cathode lead 5 which is derived from the LED chips 3 is arranged to open on both sides, of the circuit board 10 and widen the distance between both the lead conductor 13 or element It is connected to. このため、LEDチップ3のカソード電極とグランド間及びアノード電極とグランド間に生じる静電容量を非常に小さくすることができ、当該静電容量の抑制により、例えば数百MHzの高周波信号をLEDチップ3のアノードとP型またはN型半導体の接合部に高効率で印加することができる。 Therefore, the electrostatic capacitance generated between the cathode electrode and the ground and between the anode electrode and the ground of the LED chips 3 can be made very small, the suppression of the electrostatic capacitance, for example, several hundred MHz high-frequency signal to the LED chip it can be applied with high efficiency to the anode and the junction of the P-type or N-type semiconductor 3.

また、投光器1が照明用と通信用に兼用され、LEDチップ3に光量の大きいパワーLEDが使用される場合、アノードに高電流が供給され、アノードの温度上昇も大きくなるが、上記の如くアノードの熱は、アノードリード拡張部6から放熱部材11とヒートシンク12に流れて効率良く放熱され、アノードの温度上昇を抑制して、LEDチップ3の発光効率を高く維持することができるようになっている。 Moreover, the light projector 1 is also used for communication with the lighting, when a large power LED light amount to the LED chip 3 is used, a high current is supplied to the anode, the temperature rise of the anode is also increased, the anode as described above the heat is efficiently dissipated from the anode lead extension 6 flows to the heat radiating member 11 and the heat sink 12, to suppress the temperature rise of the anode, so that it can maintain a high luminous efficiency of the LED chip 3 there.

図17は、空間光通信用投光装置の投光器1が接続されるLEDの駆動回路19を示し、この駆動回路19は、トランス式駆動回路から構成される。 Figure 17 shows an LED drive circuit 19 that the light projector 1 space optical communication light projecting device is connected, the drive circuit 19 is composed of a transformer type driving circuit. LEDチップ3のトランス式の駆動回路19は、トランスTの入力側(一次側)に端子部J1を通して高周波信号を入力し、トランスTの出力側(二次側)に結合用のコンデンサC2、C3を介して接続された、信号電圧発生用の抵抗R2の両端に信号電圧を発生させる。 Transformer type of the driving circuit of the LED chip 3 19 receives the high frequency signal through the terminal portions J1 on the input side of the transformer T (primary side), the capacitors C2, C3 for coupling to the output side of the transformer T (the secondary side) the connected via, to generate a signal voltage across the resistor R2 of the signal voltage occurs. 信号電圧発生用の抵抗R2の両端は、LED2のアノードとカソードに接続され、LED2のアノードには、抵抗R1とコイルL1を通して駆動用の直流電流が供給される。 Both ends of the signal voltage generating resistor for R2 is connected to the anode and cathode of LED2, the anode of LED2, direct current for driving through the resistor R1 and the coil L1 is supplied.

トランスTは、インピーダンス調整用に接続され、トランスTの出力側にコンデンサC2、C3を介して抵抗R2の両端が接続され、抵抗R2と並列にLED2が接続され、低インピーダンス化されたトランスTの二次側に、降圧された高周波信号を出力し、LED2のアノードに高周波信号を高効率で印加するように構成される。 Transformer T is connected to the impedance adjustment, it is connected across the resistor via the capacitor C2, C3 on the output side of the transformer T R2, the resistor R2 and LED2 are connected in parallel, of the transformer T, which is low impedance the secondary side, and outputs the down-converted high-frequency signal, configured to apply a high-frequency signal with high efficiency to the anode of LED2. 駆動回路19の端子部J1を通してトランスTの一次側に入力される高周波信号は、図示しない変調増幅回路において送信情報信号により搬送波を変調して生成され、増幅されて端子部J1に入力される。 A high-frequency signal input through the terminal portion J1 of the driving circuit 19 on the primary side of the transformer T is generated by modulating a carrier wave by the transmission information signal in the modulation amplifier circuit (not shown) is inputted is amplified in the terminal unit J1.

図17に示すLEDの駆動回路19、つまりトランスT,トランスTの出力側に接続されるコンデンサC2,C3、抵抗R2などは、投光器1の回路基板10上に実装される。 LED drive circuit 19 shown in FIG. 17, i.e. the transformer T, the capacitor C2, C3 which is connected to the output side of the transformer T, etc. resistors R2, are mounted on the circuit board 10 of the projector 1. 図17に示す如く、LEDチップ3のアノードとカソードは抵抗R2の両端に接続され、さらに、LEDチップ3のアノードには、電源回路が抵抗R1、コイル(リアクトル)L1を介して接続され、LEDチップ3のカソードは、コイル(リアクトル)L2を介してグランドに接続される。 As shown in FIG. 17, the anode and cathode of the LED chip 3 is connected to both ends of the resistor R2, furthermore, to the anode of the LED chip 3 is connected a power supply circuit via the resistor R1, the coil (reactor) L1, LED the cathode of the chip 3 is connected to the ground via the coil (reactor) L2.

トランス式の駆動回路19は、トランスTの二次側(出力側)を低インピーダンスとすることができるので、その出力側に接続される抵抗R2と並列接続されるLEDチップ3は、少ない消費電力で効率良く駆動することができる。 Driving circuit 19 of the transformer type, since it is possible to the secondary side of the transformer T (output side) and a low impedance, LED chip 3 is connected in parallel with the resistor R2 which is connected to the output side, less power consumption in can be efficiently driven.

通常、空間光通信の投光器に使用されるLEDは、トランジスタ駆動方式によって駆動され、パワートランジスタのコレクタがそのアノードに接続され、パワートランジスタによりLEDを駆動するように構成されるが、この場合、パワートランジスタに対しLEDが直列に接続され、LEDに流れる電流がそのままパワートランジスタのコレクタ電流となって流れる。 Usually, LED used in space optical communication light projector is driven by a transistor drive system, the collector of the power transistor is connected to the anode, configured to drive the LED by the power transistor, in this case, the power LED to the transistor are connected in series, flows the current flowing through the LED becomes a collector current of the intact power transistor. このため、特に光量の大きいパワーLEDを使用する場合、パワーLEDの電力消費に加え、パワートランジスタで大きな電力が消費され、熱量となって放出され、電力消費量が増大する。 Therefore, especially when using large power LED light amount, in addition to the power consumption of the power LED, a large power is consumed in the power transistor, it is released as heat, power consumption is increased.

これに対し、図17に示すトランス式の駆動回路19は、LED2のLEDチップ3に、抵抗R1とコイルL1を通して駆動用の直流電流を供給し、情報信号により搬送波を変調して生成した高周波信号をトランスTによって降圧し、低インピーダンスの抵抗R2の両端からLEDチップ3に印加する構成とされるので、パワートランジスタによる駆動回路に比して、より少ない消費電力で、発熱量も少なく、高周波信号をLED2に効率良く印加して送信を行なうことができる。 In contrast, the driving circuit 19 of the transformer type shown in FIG. 17, the LED chip 3 of LED2, and supplies a DC current for driving through the resistor R1 and the coil L1, the high frequency signal generated by modulating a carrier wave by the information signal was stepped down by the transformer T, since it is configured to apply the ends of the low impedance resistor R2 to the LED chip 3, as compared with the driving circuit according to the power transistor, with less power consumption, heat generation amount is small and a high-frequency signal it is possible to perform efficiently applied and transmitted to the LED2.

なお、上記駆動回路19において、トランスTの出力端子3とコンデンサC2との間、及びトランスTの出力端子1とコンデンサC3との間に、各々、抵抗を接続してもよい。 In the above driving circuit 19, between the output terminal 3 and the capacitor C2 of the transformer T, and between the output terminal 1 and the capacitor C3 of the transformer T, respectively, may be connected to the resistor. このようなトランスTの出力端子3とコンデンサC2との間、及びトランスTの出力端子1とコンデンサC3との間に、数Ω程度の抵抗を直列接続することにより、トランスTからLED2側に出力される高周波信号の周波数変化に対するトランスTの出力側のインピーダンス変化を増大させ、より効率良く高周波信号をLED2に供給することができる。 Between the output terminal 3 and the capacitor C2 of such a transformer T, and between the output terminal 1 and the capacitor C3 of the transformer T, by the resistance of several Ω connected in series, the output from the transformer T to the LED2 side and the increasing the output side of the impedance change of the transformer T with respect to the frequency variation of the RF signal, the more efficiently a high-frequency signal can be supplied to the LED2.

上記構成の空間光通信用投光装置1を用いた空間光通信用送信器は、例えば散乱空間光を媒体とした無線LANシステムの送信器として使用される。 The configuration space optical communication transmitter using the spatial light projecting device 1 for optical communications are used, for example, scattered spatial light as a transmitter of a wireless LAN system as a medium. 送信器の投光器1は、例えば室内照明装置の照明用灯具を兼用して使用され、散乱空間光として投光器1のLED2からLED光を照射する。 Emitter 1 transmitter, for example, is used also serves as a lighting lamp room lighting device, irradiates an LED light from LED2 of the light projector 1 as scattered spatial light.

無線LANシステムの送信器には、情報信号を例えばOFDM変調して高周波信号を生成する図示しない変調回路が設けられ、変調回路で変調された高周波信号が増幅回路で増幅された後、図17の駆動回路19のトランスTの一次側に入力される。 The transmitter of a wireless LAN system, a modulation circuit (not shown) for generating a high-frequency signal is provided for information signals for example, OFDM modulation, after the high-frequency signal modulated by the modulation circuit is amplified by the amplifier circuit, in FIG. 17 It is input to the primary side of the transformer T of the drive circuit 19. 投光器1では、LED2のLEDチップ3が点灯駆動され、変調回路からトランスTを通して抵抗R2の両側に出力される高周波信号が、LEDチップ3のアノード、カソード間に印加され、点灯するLEDチップ3のLED光に、高周波信号が重畳され、LED2から散乱空間光として投光される。 In projector 1, the LED chip 3 of LED2 is driven on, the high-frequency signal output from the modulation circuit on both sides of the resistance through the transformer T R2 is, the LED chips 3 anode, is applied between the cathode, the LED chip 3 to be turned the LED light, high-frequency signal is superimposed, is projected light as scattered spatial light from LED2.

このとき、投光器1では、LED2を実装した回路基板10とヒートシンク12間に、熱伝導率が良好で且つ誘電損失が小さく高周波電流に対する絶縁性の高い窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材11が介挿され、且つLED2のアノードリード4とヒートシンク12(グランド)間の距離が離れ、LEDチップ3のアノード及びアノードリードとグランド間の浮遊静電容量は大幅に減少する。 In this case, the projector 1, between the circuit board 10 and heat sink 12 mounted with LED2, heat radiator made of highly insulating boron nitride ceramics conductivity for good and dielectric loss is small high-frequency current member 11 is interposed and the distance between LED2 the anode lead 4 and the heat sink 12 (ground) apart, the stray capacitance between the anode and the anode lead and a ground of the LED chip 3 is greatly reduced.

このため、高周波信号のヒートシンク側への漏洩流出を阻止して、LED2のアノードからPN接合部に高周波信号を効率良く供給することができ、且つLED2の放熱も十分に行われる。 Therefore, by preventing leakage of it to the heat sink side of the high-frequency signal can be efficiently supplied to the high-frequency signal to the PN junction from the anode of LED2, also carried out sufficiently and LED2 of the radiator. これにより、LED2の浮遊静電容量に起因した高周波信号のヒートシンクへの漏洩流出を防止して、高周波信号を高効率でLED2に供給し、LED光に高周波信号を良好に重畳させ、空間光通信の高速化を図ることができる。 Thus, to prevent leakage of it to the high-frequency signal of the heat sink caused by the stray capacitance of the LED2, a high-frequency signal is supplied to LED2 with high efficiency, good by superimposing high-frequency signal to the LED light, space optical communication it is possible to achieve a high-speed.

また、空間光通信の送信器の投光器1に、照明用のパワーLEDが使用される場合、或いは長距離で可視光通信を行うため投光器にパワーLEDが使用される場合、LED2の熱を効率良くヒートシンク12に逃しLED2の発光効率を高く維持しつつ、LED光に高周波信号を良好に重畳させ、空間光による高速通信を行なうことができる。 Further, the projector 1 of the spatial optical communication transmitter, if the power LED for illumination is used, or if the power LED is used projector for performing visible light communication at long distance, efficiently LED2 heat while maintaining a high luminous efficiency of LED2 relief to the heat sink 12, favorably by superimposing high-frequency signal to the LED light, it is possible to perform high-speed communication by the spatial light.

図5〜図8は第2実施形態の空間光通信用投光装置を示す。 5 to 8 show a light projecting device space optical communication of the second embodiment. なお、この実施形態において、上記第1実施形態と同様な部分については、図に上記と同じ符号を付すとともに説明に同じ符合を使用してその詳細な説明は省略する。 Incidentally, in this embodiment, described above for the first embodiment and the same parts, and detailed description with the same reference numerals in the description with marked with the same reference symbols as the FIG is omitted.

この投光装置の投光器21は、ミラー型のLED22を設けて構成され、図5,6に示すように、LEDのパッケージともなる凹面反射鏡25を備え、凹面反射鏡25の凹部内中央に、LEDチップ23がその投光面を凹面反射鏡25の反射面25a側に向く状態で配設される。 Emitter 21 of this light projection device is constituted by providing the LED22 of the mirror type, as shown in FIGS. 5 and 6, comprises a concave reflector 25, also the LED package, the recess in the central of the concave reflecting mirror 25, LED chips 23 are arranged in a state facing the light projecting surface on the reflecting surface 25a side of the concave reflecting mirror 25.

LEDチップ23のアノード電極に接続されるアノードリード24とカソード電極に接続されるカソードリード26は、LEDチップ23から各々両側に開くように延設され、さらに凹面反射鏡25の側面に沿って延設される。 Cathode lead 26 connected to the anode lead 24 and the cathode electrode connected to the anode electrode of the LED chip 23 are each extended to open to both sides from the LED chip 23, and further along the side of the concave reflecting mirror 25 extends It is set. そして、アノードリード24とカソードリード26の先端は凹面反射鏡25の底面まで延設される。 Then, the tip of the anode lead 24 and cathode lead 26 is extended to the bottom surface of the concave reflecting mirror 25. LED22は、その駆動回路19を含む回路基板20上に実装され、LED22の凹面反射鏡25の底面のアノードリード24とカソードリード26の先端は、回路基板20上の導電部33に半田付けされる。 LED22 is mounted on the circuit board 20 including the driving circuit 19, the tip of the anode lead 24 and cathode lead 26 of the bottom surface of the concave reflecting mirror 25 of LED22 is soldered to the conductive portion 33 on the circuit board 20 .

LED22を実装する回路基板20は、放熱性を良くするために、放熱基板とすることができる。 Circuit board 20 for mounting the LED22, in order to improve the heat radiation property can be a heat dissipating substrate. 放熱基板としては、金属板を内装したメタルコア放熱基板、メタルベースに基板を貼り合わせたメタルベース放熱基板、或いはサーマルビアタイプの放熱基板を使用することができる。 The heat sink substrate can be used metal core radiation substrate was furnished a metal plate, metal base heat sink substrate by bonding the substrate to the metal base, or a heat dissipation substrate of the thermal via type. LED22に発熱量の大きいパワーLEDが使用される場合、回路基板20に放熱基板を使用することは有効である。 If the calorific value of a large power LED is used for LED 22, it is effective to use a heat-radiating substrate to the circuit board 20.

回路基板20は、図6に示すように、ヒートシンク12上にスペーサ9を介して取り付けられるが、回路基板20の裏面におけるLED22と反対側に、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材31がヒートシンク12との間に介挿される。 Circuit board 20, as shown in FIG. 6, but is attached via a spacer 9 on the heat sink 12, on the opposite side of the LED22 of the back surface of the circuit board 20, the heat radiating member 31 made of boron nitride ceramics and the heat sink 12 interposed between.

この窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材31は、長方形の板状に形成され、図6に示すように、その上面が、熱伝導性の高い熱伝導性接着剤(粘着・接着シートを含む)により回路基板20の裏面に接着され、放熱部材31の裏面は、やはり熱伝導性の高い熱伝導性接着剤により、ヒートシンク12上に接着される。 Heat radiator 31 of the boron nitride ceramic is formed into a rectangular plate shape, as shown in FIG. 6, the upper surface, circuit by a high thermal conductivity thermally conductive adhesive (including adhesive-adhesive sheet) is bonded to the back surface of the substrate 20, the back surface of the heat radiating member 31, also by a high thermal conductivity thermally conductive adhesive, is adhered on the heat sink 12.

上記構成の投光器21では、LED22を実装した回路基板20とヒートシンク12間に、熱伝導率が良好で且つ誘電損失が小さく高周波電流に対する絶縁性の高い窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材31が介挿され、且つLED22のアノードリード24とヒートシンク12(グランド)間の距離が大きくなることにより、LEDチップ23のアノード及びアノードリードとグランド間の浮遊静電容量は大幅に減少する。 In the projector 21 of the above configuration, between the circuit board 20 and the heat sink 12 that implement the LED 22, the heat dissipation member 31 made of highly insulating boron nitride ceramic thermal conductivity for good and dielectric loss is small high-frequency current is interposed and by the distance between the anode lead 24 and the heat sink 12 (ground) of LED22 increases, the stray capacitance between the anode and the anode lead and a ground of the LED chip 23 is greatly reduced.

このため、高周波信号のヒートシンク側への漏洩流出を阻止して、LED22のアノードからPN接合部に高周波信号を効率良く供給することができ、且つLED22の放熱も十分に行われる。 Therefore, by preventing leakage of it to the heat sink side of the high-frequency signal can be efficiently supplied to the high-frequency signal to the PN junction from the anode of the LED 22, and heat dissipation of the LED 22 is also sufficiently performed. これにより、LED22の浮遊静電容量に起因した高周波信号のヒートシンク12への漏洩流出を防止して、高周波信号を高効率でLED22に供給し、LED光に高周波信号を良好に重畳させ、空間光通信の高速化を図ることができる。 Thus, to prevent leakage of it to the heat sink 12 of the high frequency signal due to the stray capacitance of the LED 22, a high-frequency signal is supplied to the LED 22 with high efficiency, good by superimposing high-frequency signal to the LED light, the spatial light it is possible to speed up the communication. また、空間光通信の送信器の投光器21に、照明用のパワーLEDが使用される場合、或いは長距離で可視光通信を行うため投光器にパワーLEDが使用される場合、LED22の熱を効率良くヒートシンク12に逃しLED22の発光効率を高く維持しつつ、LED光に高周波信号を良好に重畳させ、空間光による高速通信を行なうことができる。 Further, the projector 21 of the spatial optical communication transmitter, if the power LED for illumination is used, or if the power LED is used projector for performing visible light communication at long distance, efficiently heat the LED22 while maintaining a high luminous efficiency of LED22 relief to the heat sink 12, favorably by superimposing high-frequency signal to the LED light, it is possible to perform high-speed communication by the spatial light.

図9、図10は第3実施形態の空間光通信用投光装置を示している。 9, FIG. 10 shows a light projection device for a space optical communication of the third embodiment. なお、この実施形態において、上記実施形態と同様な部分については、図に上記と同じ符号を付すとともに説明に同じ符合を使用してその詳細な説明は省略する。 Incidentally, in this embodiment, the same parts as the above embodiment, and detailed description thereof will be omitted by using the same reference numerals in the description with marked with the same reference symbols as the FIG.

この投光装置の投光器41は、レンズ型のLED42を設けて構成され、図9に示すように、LEDのパッケージ上にレンズ部45が設けられ、レンズ部45の内側中央には、LEDチップ43がその投光面を上に向けて配設される。 Emitter 41 of this light projection device is constituted by providing the LED42 of the lens mold, as shown in FIG. 9, the lens unit 45 on the LED package is provided, inside the center of the lens unit 45, LED chips 43 There is disposed facing upward and the projection surface.

LEDチップ43のアノード電極に接続されるアノードリード44とカソード電極に接続されるカソードリード46は、LEDチップ43から各々両側に開くように延設され、さらにパッケージの側面に沿って延設される。 Cathode lead 46 connected to the anode lead 44 and the cathode electrode connected to the anode electrode of the LED chip 43 are each extended to open to both sides from the LED chip 43, it is extended further along the side surface of the package . そして、アノードリード44とカソードリード46の先端は底面位置で外側に延設される。 Then, the tip of the anode lead 44 and cathode lead 46 is extended outward at the bottom position. レンズ型のLED42は、その駆動回路19を含む回路基板30上に実装され、LED42のパッケージの両側に延設されたアノードリード44とカソードリード46の先端は、回路基板30上の導電部53に半田付けされる。 LED42 of the lens mold is mounted on the circuit board 30 including the driving circuit 19, the tip of the anode lead 44 and cathode lead 46 which extends on both sides of the LED42 package, the conductive portion 53 on the circuit board 30 It is soldered.

LED42を実装する回路基板30は、放熱性を良くするために、放熱基板とすることができる。 Circuit board 30 for mounting the LED42, in order to improve the heat radiation property can be a heat dissipating substrate. 放熱基板としては、金属板を内装したメタルコア放熱基板、メタルベースに基板を貼り合わせたメタルベース放熱基板、或いはサーマルビアタイプの放熱基板を使用することができる。 The heat sink substrate can be used metal core radiation substrate was furnished a metal plate, metal base heat sink substrate by bonding the substrate to the metal base, or a heat dissipation substrate of the thermal via type.

回路基板30は、図10に示すように、放熱部材51を介してヒートシンク12上に取り付けられる。 Circuit board 30, as shown in FIG. 10, is mounted on the heat sink 12 through the heat radiation member 51. つまり、回路基板30の裏面のLED42と反対側には、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材51が取着され、放熱部材51の裏面はヒートシンク12上に取着され、放熱部材51が回路基板30とヒートシンク12との間に介挿される。 That is, the back surface of the LED42 of the circuit board 30 on the opposite side, the heat radiating member 51 made of boron nitride ceramics is attached, the back surface of the heat radiating member 51 is mounted on the heat sink 12, the heat dissipation member 51 and the circuit board 30 interposed between the heat sink 12.

この窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材31は、回路基板30と略同じ大きさで長方形の板状に形成され、図10に示すように、その上面が、熱伝導性の高い熱伝導性接着剤(熱伝導性粘着シート、熱伝導性接着シートを含む)により回路基板30の裏面に接着され、放熱部材51の裏面は、熱伝導性接着剤によりヒートシンク12上に接着される。 The boron nitride ceramic of the heat radiating member 31 is formed in a rectangular plate shape with approximately the same size as the circuit board 30, as shown in FIG. 10, the upper surface, high thermal conductivity thermally conductive adhesive ( heat conductive adhesive sheet, comprising a thermally-conductive adhesive sheet) by being bonded to the rear surface of the circuit board 30, the back surface of the heat radiating member 51 is bonded on the heat sink 12 by thermal conductive adhesive.

上記構成の投光器41では、LED42を実装した回路基板30とヒートシンク12間に、熱伝導率が良好で且つ誘電損失が小さく高周波電流に対する絶縁性の高い窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材51が介挿され、且つLED42のアノードリード44とヒートシンク12(グランド)間の距離が大きくなることにより、LEDチップ43のアノード及びアノードリードとグランド間の浮遊静電容量は大幅に減少する。 In the projector 41 of the above configuration, between the circuit board 30 and heat sink 12 mounted with LEDs 42, and the dielectric loss in thermal conductivity good small against high-frequency current made high boron nitride ceramic insulating properties radiating member 51 is interposed and by the distance between the anode lead 44 and the heat sink 12 (ground) of LED42 increases, the stray capacitance between the anode and the anode lead and a ground of the LED chip 43 is greatly reduced.

このため、高周波信号のヒートシンク12側への漏洩流出を阻止して、LED42のアノードからPN接合部に高周波信号を効率良く供給することができ、且つLED42の放熱も十分に行われる。 Therefore, by preventing leakage of it to the heat sink 12 side of the high-frequency signal can be efficiently supplied to the high-frequency signal to the PN junction from the anode of the LEDs 42, and heat dissipation of the LEDs 42 is also sufficiently performed. これにより、LED42の浮遊静電容量に起因した高周波信号のヒートシンク12への漏洩流出を防止して、高周波信号を高効率でLED42に供給し、LED光に高周波信号を良好に重畳させ、空間光通信の高速化を図ることができる。 Thus, to prevent leakage of it to the heat sink 12 of the high frequency signal due to the stray capacitance of the LEDs 42, a high-frequency signal is supplied to the LEDs 42 with high efficiency, good by superimposing high-frequency signal to the LED light, the spatial light it is possible to speed up the communication.

また、空間光通信の送信器の投光器41に、照明用のパワーLEDが使用される場合、或いは長距離で可視光通信を行うため投光器にパワーLEDが使用される場合、LED42の熱を効率良くヒートシンク12に逃しLED42の発光効率を高く維持しつつ、LED光に高周波信号を良好に重畳させ、空間光による高速通信を行なうことができる。 Further, the projector 41 of the spatial optical communication transmitter, if the power LED for illumination is used, or if the power LED is used projector for performing visible light communication at long distance, efficiently heat the LED42 while maintaining a high luminous efficiency of LED42 relief to the heat sink 12, favorably by superimposing high-frequency signal to the LED light, it is possible to perform high-speed communication by the spatial light.

図11、図12は第4実施形態の空間光通信用投光装置を示している。 11, FIG. 12 shows a light projection device for a space optical communication of the fourth embodiment. なお、この実施形態において、上記実施形態と同様な部分については、図に上記と同じ符号を付すとともに説明に同じ符合を使用してその詳細な説明は省略する。 Incidentally, in this embodiment, the same parts as the above embodiment, and detailed description thereof will be omitted by using the same reference numerals in the description with marked with the same reference symbols as the FIG.

この投光装置の投光器71は、レンズ型のLED42を設けて構成される。 Emitter 71 of this light projection device is configured to provide a LED42 of the lens type. 図12に示すように、LED42のベース部上に、レンズ部45が設けられ、レンズ部45の内側中央に、LEDチップ43がその投光面を上に向けて配設される。 As shown in FIG. 12, on the base of the LEDs 42, the lens unit 45 is provided inside the center of the lens portion 45, LED chips 43 are arranged facing upward and the projection surface.

LEDチップ43のアノード電極に接続されるアノードリード44とカソード電極に接続されるカソードリード46は、LEDチップ43から各々両側に開くように延設され、さらにパッケージの側面に沿って延設される。 Cathode lead 46 connected to the anode lead 44 and the cathode electrode connected to the anode electrode of the LED chip 43 are each extended to open to both sides from the LED chip 43, it is extended further along the side surface of the package . そして、アノードリード44とカソードリード46の先端は底面位置で外側に延設される。 Then, the tip of the anode lead 44 and cathode lead 46 is extended outward at the bottom position.

LED42の駆動回路19を実装する回路基板50には、LED42のベース部と略同じ大きさの開口部54が形成される。 The circuit board 50 for mounting the driving circuit 19 of the LEDs 42, substantially opening 54 of the same size is formed with the base portion of the LEDs 42. 回路基板50は、図12に示すように、スペーサ9を介してヒートシンク12上に固定される。 Circuit board 50, as shown in FIG. 12, is fixed on the heat sink 12 via the spacer 9.

一方、LED42は、回路基板50に設けた開口部54上に配置され、開口部54の縁部上に設けた導電部53にLED42の電極リードつまりアノードリード44とカソードリード46が半田付けされる。 Meanwhile, LEDs 42 are arranged on the opening portion 54 provided on the circuit board 50, the cathode lead 46 is soldered to the electrode leads, i.e. the anode lead 44 of the conductive portion 53 to the LEDs 42 provided on the edge of the opening 54 .

さらに、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材61が、回路基板50の下側から開口部54に嵌入される。 Further, the heat radiating member 61 made of boron nitride ceramics is fitted from the lower side of the circuit board 50 in the opening 54. この放熱部材61は、厚さの厚い(高さの高い)直方体形状に形成され、LED42をヒートシンク12に対しスペーサ9と同じ間隔をおいて連結する。 The heat radiating member 61 (tall) thick thick is formed into a rectangular parallelepiped, the LED42 to heat sink 12 connecting at the same intervals as the spacer 9. 放熱部材61は、その上面が熱伝導性接着剤によりLED42の底面に接着され、放熱部材61の下面はヒートシンク12上に熱伝導性接着剤により接着される。 Heat radiating member 61 has its upper surface is adhered to the bottom surface of the LED42 by thermally conductive adhesive, the lower surface of the heat radiating member 61 is bonded by thermal conductive adhesive on the heat sink 12. そして、LED42は、その駆動回路19を含む回路基板50上に実装され、LED42のパッケージの両側に延設されたアノードリード44とカソードリード46の先端は、回路基板50上の導電部53に半田付けされる。 Then, LEDs 42 are mounted on the circuit board 50 including the driving circuit 19, the tip of the anode lead 44 which extends on both sides of the LEDs 42 of the package cathode lead 46 is solder to the conductive portion 53 on the circuit board 50 It is attached.

このように、回路基板50上に実装されたLED42は、回路基板50がヒートシンク12に対しスペーサ9を介して間隔をあけて取り付けられ、且つLED42の底面とヒートシンク12との間に、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材61が介挿されるため、LED42のアノードリード44とグランド間に生じやすい浮遊静電容量を抑制するとともに、LED42の熱を、放熱部材61を通してヒートシンク12側に流し、LED42の温度上昇を効果的に抑制する。 Thus, LEDs 42 mounted on the circuit board 50, circuit board 50 is mounted with a gap with a spacer 9 to the heat sink 12, and between the bottom surface and the heat sink 12 of the LEDs 42, boron nitride ceramics since the manufacturing of the heat dissipating member 61 is interposed, it is possible to suppress the prone stray capacitance between the ground and the anode lead 44 of the LEDs 42, the heat of the LEDs 42, flows to the heat sink 12 side through the heat dissipation member 61, the temperature rise of the LEDs 42 effectively suppresses.

これにより、LED42の浮遊静電容量に起因した高周波信号のヒートシンク12への漏洩流出を防止して、高周波信号を高効率でLED42に供給し、LED光に高周波信号を良好に重畳させ、空間光通信の高速化を図ることができる。 Thus, to prevent leakage of it to the heat sink 12 of the high frequency signal due to the stray capacitance of the LEDs 42, a high-frequency signal is supplied to the LEDs 42 with high efficiency, good by superimposing high-frequency signal to the LED light, the spatial light it is possible to speed up the communication. また、空間光通信の送信器の投光器71に、照明用のパワーLEDが使用される場合、或いは長距離で可視光通信を行うため投光器にパワーLEDが使用される場合、LED42の熱を効率良くヒートシンク12に逃しLED42の発光効率を高く維持しつつ、LED光に高周波信号を良好に重畳させ、空間光による高速通信を行なうことができる。 Further, the projector 71 of the spatial optical communication transmitter, if the power LED for illumination is used, or if the power LED is used projector for performing visible light communication at long distance, efficiently heat the LED42 while maintaining a high luminous efficiency of LED42 relief to the heat sink 12, favorably by superimposing high-frequency signal to the LED light, it is possible to perform high-speed communication by the spatial light.

なお、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材は、比較的型成形が容易であり、工作機械による切削加工もできるので、LEDのパッケージを、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材により成形し、窒化ホウ素セラミックス製のパッケージにLEDを装着することもできる。 Incidentally, boron ceramic heat radiating member nitride is relatively easy to molding, because it is also cutting using machine tools, the LED package is molded by heat radiation member made of boron nitride ceramics, boron ceramic nitride it is also possible to mount the LED package. この窒化ホウ素セラミックス製のパッケージを有したLEDは、そのまま回路基板上に実装して使用することができる。 The LED having a boron ceramic package nitride, can be used directly mounted on a circuit board.

図13、図14は第5実施形態の空間光通信用投光装置を示している。 13, FIG. 14 shows a light projection device for a space optical communication of the fifth embodiment. なお、この実施形態において、上記実施形態と同様な部分については、図に上記と同じ符号を付すとともに説明に同じ符合を使用してその詳細な説明は省略する。 Incidentally, in this embodiment, the same parts as the above embodiment, and detailed description thereof will be omitted by using the same reference numerals in the description with marked with the same reference symbols as the FIG.

この投光装置の投光器91は、パッケージ型のLED92を設けて構成され、図14に示すように、パッケージのケース82が合成樹脂により形成され、ケース82の内側中央には、ケース内ヒートシンク87が配設され、LEDチップ83はケース内ヒートシンク87上に、投光面を上に向けて取り付けられる。 Emitter 91 of this light projection device is constituted by providing the LED92 of the package type, as shown in FIG. 14, the package of the case 82 is formed of a synthetic resin, the inner center of the case 82, the case in the heat sink 87 is disposed, LED chip 83 on the case in the heat sink 87, mounted towards the top projection surface. なお、このケース内ヒートシンク87は、なくても良く、その場合、LEDチップ83はケース内の合成樹脂上に直接取り付けられる。 In this case the heat sink 87 may be omitted, in which case, LED chips 83 are mounted directly on the synthetic resin in the casing. ケース82内には、透明な封止樹脂86が充填され、LEDチップ83の周囲のケース内が封止される。 In the case 82, a transparent sealing resin 86 is filled in around the LED chip 83 case is sealed.

LEDチップ83のアノード電極に接続されるアノードリード84とカソード電極に接続されるカソードリード85は、LEDチップ83から各々両側に開くように延設され、さらにケース82の側面に沿って延設される。 Cathode lead 85 which is connected to the anode lead 84 and the cathode electrode connected to the anode electrode of the LED chip 83 are each extended to open to both sides, extending further along the side surface of the case 82 from the LED chip 83 that. そして、アノードリード84とカソードリード85の先端は底面位置で外側に延設される。 Then, the tip of the anode lead 84 and cathode lead 85 is extended outward at the bottom position. パッケージ型のLED92は、その駆動回路19を含む回路基板80上に実装され、LED92のケース82の両側に延設されたアノードリード84とカソードリード85の先端は、回路基板80上の導電部88に半田付けされる。 LED92 of packaged are mounted on the circuit board 80 including the driving circuit 19, the tip of the anode lead 84 and cathode lead 85 which extends on both sides of the case 82 of the LED92, the conductive portion 88 on the circuit board 80 It is soldered to.

LED92を実装する回路基板80は、放熱性を良くするために、放熱基板とすることができる。 A circuit board 80 for mounting the LED92, in order to improve the heat radiation property can be a heat dissipating substrate. 放熱基板としては、金属板を内装したメタルコア放熱基板、メタルベースに基板を貼り合わせたメタルベース放熱基板、或いはサーマルビアタイプの放熱基板を使用することができる。 The heat sink substrate can be used metal core radiation substrate was furnished a metal plate, metal base heat sink substrate by bonding the substrate to the metal base, or a heat dissipation substrate of the thermal via type.

回路基板80は、図14に示すように、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材81を介してヒートシンク12上に取り付けられる。 Circuit board 80, as shown in FIG. 14, is mounted on the heat sink 12 through the heat radiation member 81 made of boron nitride ceramics. つまり、回路基板80の裏面のLED92と反対側には、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材81が取着され、放熱部材81の裏面はヒートシンク12上に取着され、放熱部材81が回路基板80とヒートシンク12との間に介挿される。 That is, the back surface of the LED92 of the circuit board 80 on the opposite side, the heat radiating member 81 made of boron nitride ceramics is attached, the back surface of the heat radiating member 81 is mounted on the heat sink 12, the heat radiating member 81 and the circuit board 80 interposed between the heat sink 12.

この窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材81は、回路基板80と略同じ大きさで長方形の板状に形成され、図13、14に示すように、その上面が、熱伝導性の高い熱伝導性接着剤(熱伝導性粘着シート、熱伝導性接着シートを含む)により回路基板80の裏面に接着され、放熱部材81の裏面は、熱伝導性接着剤によりヒートシンク12上に接着される。 Radiating member 81 of the boron nitride ceramic is formed into a rectangular plate shape with approximately the same size as the circuit board 80, as shown in FIGS. 13 and 14, the upper surface, a high thermal conductivity thermal conductive adhesive agent (heat conductive adhesive sheet, comprising a thermally-conductive adhesive sheet) is bonded to the back surface of the circuit board 80, the back surface of the heat radiating member 81 is bonded on the heat sink 12 by thermal conductive adhesive.

上記構成の投光器91では、パッケージ型のLED92を実装した回路基板80とヒートシンク12間に、熱伝導率が良好で且つ誘電損失が小さく高周波電流に対する絶縁性の高い窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材81が介挿され、且つLED92のアノードリード84とヒートシンク12(グランド)間の距離が大きくなることにより、LEDチップ83のアノード及びアノードリードとグランド間の浮遊静電容量は大幅に減少する。 In the projector 91 of the above configuration, between the circuit board 80 and heat sink 12 that implements the LED92 of the package type, and the dielectric loss in thermal conductivity good small against high-frequency current of insulating highly boron nitride ceramic radiating member 81 inserted, and by the distance between the anode lead 84 and the heat sink 12 (ground) of LED92 increases, the stray capacitance between the anode and the anode lead and a ground of the LED chip 83 is greatly reduced.

このため、高周波信号のヒートシンク12側への漏洩流出を阻止して、LED92のアノードからPN接合部に高周波信号を効率良く供給することができ、且つLED92の放熱も十分に行われる。 Therefore, by preventing leakage of it to the heat sink 12 side of the high-frequency signal can be efficiently supplied to the high-frequency signal to the PN junction from the anode of the LED 92, and heat dissipation of the LED 92 is also sufficiently performed. これにより、LED92の浮遊静電容量に起因した高周波信号のヒートシンク12への漏洩流出を防止して、高周波信号を高効率でLED92に供給し、LED92の高周波応答性(高速応答性)を向上させることができる。 This prevents the leakage of it to the heat sink 12 of the high frequency signal due to the stray capacitance of the LED 92, a high-frequency signal is supplied to the LED 92 at a high efficiency, improve high-frequency response of the LED 92 (the high-speed response) be able to. このため、空間光通信用の情報信号をOFDM方式などで変調して生成される高周波信号を、LED光に良好に重畳させ、空間光通信の高速化を図ることができる。 Therefore, a high-frequency signal generated by modulating an information signal for the spatial optical communication OFDM system or the like, the LED light satisfactorily superimposed, it is possible to increase the speed of the spatial optical communication.

また、空間光通信の送信器の投光器91に、照明用のパワーLEDが使用される場合、或いは長距離で可視光通信を行うため投光器にパワーLEDが使用される場合、LED92の熱を効率良くヒートシンク12に逃しLED92の発光効率を向上させて、空間光による高速通信を行なうことができる。 Furthermore, the light projector 91 of the spatial optical communication transmitter, if the power LED for illumination is used, or if the power LED is used projector for performing visible light communication at long distance, efficiently heat the LED92 thereby improving the luminous efficiency of the LED92 relief to the heat sink 12 can perform high-speed communication by the spatial light.

なお、パッケージのないチップ型LEDについても、上記窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材を使用して、チップ型LEDの放熱を効率良く行なうとともに、誘電損失を小さくすることができる。 Here, also for the package without chip type LED, using a heat dissipating member made of the boron nitride ceramic, the heat dissipation of the chip-type LED efficiently carries out, it is possible to reduce the dielectric loss. この場合、チップ型LEDは、LEDチップがチップ基板上に、アノード電極に接続されるアノードリードとカソード電極に接続されるカソードリードとともに取着され、LEDチップの周囲を含む上面が封止樹脂により覆われ、回路基板上に実装される。 In this case, chip-type LED is, LED chip on a chip substrate, is attached with the cathode lead connected to an anode lead and a cathode electrode connected to the anode electrode, the upper surface including a periphery of the LED chip by the sealing resin covered, it is mounted on the circuit board. そして、回路基板の裏面側に、放熱部材が熱伝導性接着剤により接着され、放熱部材の裏面は、熱伝導性接着剤によりヒートシンク上に接着される。 Then, on the back side of the circuit board, the heat radiating member is bonded by thermally conductive adhesive, the back surface of the heat radiating member is bonded to the heat sink by a thermal conductive adhesive.

また、図15に示すように、パッケージのケース82の底部を、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材93で形成し、或いはケース82の底部に放熱部材93を取り付けることができる。 Further, as shown in FIG. 15, the bottom of the package case 82, formed with the heat radiating member 93 made of boron nitride ceramics, or it may be attached to the heat radiating member 93 to the bottom of the case 82. この場合、LEDチップ83は、熱伝導性接着剤により放熱部材93上に接着され、放熱部材93はLEDチップ83とヒートシンク12との間に、回路基板80を挟んで、介挿されることとなる。 In this case, LED chips 83 are adhered on the heat dissipation member 93 by a thermally conductive adhesive, heat radiating member 93 is provided between the LED chip 83 and the heat sink 12, across the circuit board 80, so that the interposed . この場合も、上記と同様、チップ型LEDの放熱を効率良く行なうとともに、誘電損失を小さくし、LEDに生じる浮遊静電容量を小さくすることができる。 In this case, as described above, and performs efficient heat dissipation of the chip-type LED, it is possible to reduce the stray capacitance to reduce the dielectric loss, caused the LED.

また、図16に示すように、上記ヒートシンク12に代えて、フィン付きヒートパイプを備えたヒートシンク32を、LED92の冷却用に使用することもできる。 Further, as shown in FIG. 16, instead of the heat sink 12, a heat sink 32 with a heat pipe with fins, it can also be used for cooling the LED 92. フィン付きヒートパイプ式のヒートシンク32は、金属製のヒートパイプ内に気化性の作動液が入れられ、ヒートパイプの底部の作動液が、LED92の熱を、放熱部材81を介して吸収し、気化する。 The heat sink 32 of the heat pipe type finned, vaporization of the working fluid in a metal heat pipe is placed, the hydraulic fluid at the bottom of the heat pipe, the heat of the LED 92, and absorbed through the heat radiation member 81, vaporization to. ヒートパイプでは、作動液が気化して気化熱を吸収した後、フィン近傍のヒートパイプの冷却により、気化した作動液が液化して底部に戻り、放熱部材81を介してLED92の熱を冷却する。 The heat pipe, after the working fluid has absorbed heat of vaporization by vaporizing, the cooling fins vicinity of the heat pipe, returns to the bottom working fluid is liquefied vaporized, cooling the LED92 of heat through the heat radiating member 81 .

図16に示す如く、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材81は、上記と同様、ヒートシンク32と回路基板80との間に介挿される。 As shown in FIG. 16, the heat radiating member 81 made of boron nitride ceramics, as described above, it is interposed between the heat sink 32 and the circuit board 80. 回路基板80の裏面のLED92と反対側に、放熱部材81が熱伝導性接着剤により接着され、放熱部材81の裏面がヒートシンク32のヒートパイプ上に熱伝導性接着剤により接着される。 To LED92 opposite the rear surface of the circuit board 80, the heat radiating member 81 is bonded by thermally conductive adhesive, the back surface of the heat radiating member 81 is bonded by thermal conductive adhesive on the heat pipe heat sink 32.

このヒートパイプ式のヒートシンク32を使用する投光器91は、LED92を実装した回路基板80とヒートシンク32間に、熱伝導率が良好で且つ誘電損失が小さく高周波電流に対する絶縁性の高い窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材81が介挿され、且つLED92のアノードリード84とヒートシンク32(グランド)間の距離が大きくなり、LEDチップ83のアノード及びアノードリードとグランド間の浮遊静電容量は大幅に減少する。 Projector 91 to use the heat sink 32 of the heat pipe type is between the circuit board 80 and the heat sink 32 that implement the LED 92, a thermal conductivity better and dielectric loss is small insulation against high-frequency current higher boron ceramic nitride radiating member 81 is interposed, and the distance between the anode lead 84 and the heat sink 32 (ground) of LED92 is increased, stray capacitance between the anode and the anode lead and a ground of the LED chip 83 is greatly reduced.

このため、高周波信号のヒートシンク32側への漏洩流出を阻止して、LED92のアノードからPN接合部に高周波信号を効率良く供給することができ、且つLED92の放熱も十分に行われる。 Therefore, by preventing leakage of it to the heat sink 32 side of the high-frequency signal can be efficiently supplied to the high-frequency signal to the PN junction from the anode of the LED 92, and heat dissipation of the LED 92 is also sufficiently performed. これにより、LED92の浮遊静電容量に起因した高周波信号のヒートシンク32への漏洩流出を防止して、高周波信号を高効率でLED92に供給し、LED92の高周波応答性(高速応答性)を向上させることができる。 This prevents the leakage of it to the heat sink 32 of the high frequency signal due to the stray capacitance of the LED 92, a high-frequency signal is supplied to the LED 92 at a high efficiency, improve high-frequency response of the LED 92 (the high-speed response) be able to.

1 投光器 2 LED 1 Emitter 2 LED
3 LEDチップ 4 アノードリード 5 カソードリード 6 アノードリード拡張部 6a 固定孔 9 スペーサ 10 回路基板 11 放熱部材 12 ヒートシンク 13 導電部 15 凹面反射鏡 15a 反射面 19 駆動回路 20 回路基板 21 投光器 22 LED 3 LED chip 4 anode lead 5 cathode lead 6 anode lead extension 6a fixed hole 9 spacer 10 circuit board 11 radiating member 12 sink 13 conducting portion 15 concave reflector 15a reflecting face 19 drive circuit 20 circuit board 21 projector 22 LED
23 LEDチップ 24 アノードリード 25 凹面反射鏡 25a 反射面 26 カソードリード 30 回路基板 31 放熱部材 33 導電部 41 投光器 42 LED 23 LED chip 24 anode lead 25 concave reflector 25a reflecting face 26 cathode lead 30 circuit board 31 radiating member 33 conductive part 41 projector 42 LED
43 LEDチップ 44 アノードリード 45 レンズ部 46 カソードリード 50 回路基板 51 放熱部材 53 導電部 54 開口部 61 放熱部材 71 投光器 43 LED chip 44 anode lead 45 lens portion 46 cathode lead 50 circuit board 51 radiating member 53 conductive portion 54 opening 61 the heat radiating member 71 Emitter

Claims (9)

  1. LEDを設けた投光器を備え、情報信号を重畳した空間光を、該投光器のLEDから投光して空間光通信を行なう空間光通信用投光装置において、 Comprising a projector provided with a LED, a spatial light obtained by superimposing information signals, the light projecting device space optical communication which performs spatial optical communication with projected from the LED of the projector,
    該投光器のLEDは回路基板上に実装され、該回路基板にはヒートシンクが取り付けられ、該ヒートシンクと該LEDとの間に放熱部材が介挿され、該放熱部材が窒化ホウ素セラミックスから形成されたことを特徴とする空間光通信用投光装置。 LED of the projector is mounted on a circuit board, a heat sink is attached to the circuit board, the heat sink and the heat dissipating member between said LED is interposed, the heat radiating member is formed from a boron nitride ceramic light projecting device space optical communication according to claim.
  2. 前記放熱部材は、前記ヒートシンクと前記回路基板との間または前記LEDと該回路基板との間に介挿されることを特徴とする請求項1記載の空間光通信用投光装置。 The heat radiating member, the light projecting device space optical communication according to claim 1, wherein the interposed or between the LED and the circuit board between the circuit board and the heat sink.
  3. 前記放熱部材は、六方晶系窒化ホウ素セラミックスから形成されたことを特徴とする請求項1記載の空間光通信用投光装置。 The heat dissipation member is hexagonal flood light space optical communication according to claim 1, characterized in that it is formed from a boron nitride ceramic.
  4. 前記放熱部材は、立方晶系窒化ホウ素セラミックスから形成されたことを特徴とする請求項1記載の空間光通信用投光装置。 The heat dissipation member is cubic light projecting device space optical communication according to claim 1, characterized in that it is formed from a boron nitride ceramic.
  5. 前記放熱部材は、前記ヒートシンクと前記回路基板との間で、熱伝導性接着剤により接着されたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の空間光通信用投光装置。 The heat radiation member, between the circuit board and the heat sink, the light projecting device space optical communication according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is bonded by thermally conductive adhesive.
  6. 前記LEDは、ミラー型のLEDであって、凹面反射鏡の内側にLEDチップがその投光面を反射面に向けて配置され、該凹面反射鏡の裏面が前記回路基板上に実装され、アノードリードとカソードリードが該凹面反射鏡の前面から両外側に開くように配線され、該ミラー型のLEDの裏面が接する該回路基板上の導電部に、該アノードリード及び該カソードリードが半田付けされたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の空間光通信用投光装置。 The LED is a mirror type of LED, LED chip inside the concave reflector is placed its projecting surface toward the reflecting surface, the back surface of the concave reflecting mirror is mounted on the circuit board, the anode lead and the cathode lead are wired to open on both outer sides from the front of the concave reflecting mirror, the conductive portion of the circuit board to the back surface of the mirror type LED is in contact, the anode lead and the cathode lead is soldered light projecting device space optical communication according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the.
  7. 前記LEDは、ミラー型のLEDであって、凹面反射鏡の裏面が前記回路基板上に実装され、該凹面反射鏡の内側にLEDチップがその投光面を反射面に向けて配置され、アノードリードが凹面反射鏡の外側に突き出すように延設されてアノードリード拡張部が形成され、該アノードリード拡張部の裏面が前記放熱部材と固定ねじ及び熱伝導性接着剤により接着され、該放熱部材の裏面が前記ヒートシンクと熱伝導性接着剤により接着されたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の空間光通信用投光装置。 The LED is a mirror type of LED, the back surface of the concave reflecting mirror is mounted on the circuit board, inside the LED chips of the concave reflecting mirror is disposed the projecting surface toward the reflecting surface, the anode leads are extended so as to project outside of the concave reflecting mirror is formed an anode lead extension, the rear surface of the anode lead extension is bonded by fixing screws and thermally conductive adhesive between the heat radiating member, heat radiating member light projecting device space optical communication according to any one of claims 1 to 4, characterized in that bonded back surface by the heat sink and thermally conductive adhesive.
  8. 前記LEDは、前記回路基板に設けた開口部上に配置されるとともに、該開口部の縁部上に設けた該回路基板の導電部に該LEDの電極リードが半田付けされ、前記放熱部材は、該開口部に嵌入され、且つ該LEDの裏面に熱伝導性接着剤により接着されたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の空間光通信用投光装置。 The LED is disposed in the said circuit opening provided in the substrate, the LED of the electrode leads are soldered to the conductive portion of the circuit board which is provided on the edge of the opening, the heat radiating member , it is fitted into the opening portion, and the light projecting device space optical communication according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is bonded by thermally conductive adhesive to the back surface of the LED.
  9. 前記LEDは、パッケージ型のLEDであって、パッケージのケース内にLEDチップが取着されて、該ケース内の該LEDチップの周囲に封止樹脂が充填され、該ケースの裏面が前記回路基板上に実装され、アノードリードとカソードリードが該ケースの両外側に開くように配線され、該LEDの裏面が接する該回路基板上の導電部に、該アノードリード及び該カソードリードが半田付けされ、該回路基板の裏面が熱伝導性接着剤により前記放熱部材に接着され、該放熱部材の裏面が前記ヒートシンクと熱伝導性接着剤により接着されたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の空間光通信用投光装置。 The LED is a packaged type LED, is mounted LED chip in a package case, the sealing resin is filled on the periphery of the LED chip in the case, the rear surface of the case is the circuit board mounted on the anode lead and the cathode lead are wired to open on both outer sides of the case, the conductive portion of the circuit board to the back surface of the LED is in contact, the anode lead and the cathode lead is soldered, the rear surface of the circuit board is bonded to the heat radiation member by thermally conductive adhesive, any one of claims 1 to 4 backside of heat radiation member is characterized by being adhered by the heat sink and the heat conductive adhesive light projecting device space optical communication according to.
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