JP3457880B2 - 光結合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子から発せ
られる光を被検出物体の表面で反射させたのち、受光素
子にて感知し、被検出物体の有無や、表面のキズ等を検
出する光結合装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光結合装置の一例について、図１
２〜図１４を参照しつつ説明する。

【０００３】図１２は、従来の光結合装置の一例を示す
断面図であって、同図（ａ）は、従来の光結合装置を横
から見た場合の断面図であり、同図（ｂ）は、従来の光
結合装置を正面から見た場合の断面図である。図１３
は、図１２に示す光結合装置および被検出物体の一例を
示す斜視図である。図１４は、図１２に示す光結合装置
を製造する際に使用する治具の一例を示す斜視図であ
る。

【０００４】従来の光結合装置は、発光素子１０１と、
受光素子１０２と、この発光素子１０１および受光素子
１０２が実装されている配線済みプリント基板１０３
と、この配線済みプリント基板１０３上に実装されてい
る電気信号入出力用コネクタ１０４と、発光素子１０１
および受光素子１０２を収納する外装ケース１０５とか
らなる。

【０００５】発光素子１０１は、発光素子チップ１０１
ａの一方の電極（図示せず）を第１の発光側リードフレ
ーム１０１ｂの一端部にダイボンディングし、他方の電
極（図示せず）を第２の発光側リードフレーム１０１ｃ
の一端部にワイヤボンディングし、最後に、透光性の樹
脂（たとえばエポキシ樹脂など）によって発光素子チッ
プ１０１ａおよびその周辺部をモールドして、発光側透
光性樹脂体１０１ｄを形成することにより得られる。発
光側透光性樹脂体１０１ｄの底部からは、第１の発光側
リードフレーム１０１ｂの他端部である第１の発光側リ
ード端子１０１ｅと、第２の発光側リードフレーム１０
１ｃの他端部である第２の発光側リード端子１０１ｆと
が突出している。発光素子１０１は、この第１の発光側
リード端子１０１ｅおよび第２の発光側リード端子１０
１ｆを配線済みプリント基板１０３に設けられた一対の
貫通孔に挿入し、半田付けすることによって、配線済み
プリント基板１０３に取り付けられている。

【０００６】受光素子１０２は、受光素子チップ１０２
ａの一方の電極（図示せず）を第１の受光側リードフレ
ーム１０２ｂの一端部にダイボンディングし、他方の電
極（図示せず）を第２の受光側リードフレーム１０２ｃ
の一端部にワイヤボンディングし、最後に、透光性の樹
脂（たとえばエポキシ樹脂など）によって受光素子チッ
プ１０２ａおよびその周辺部をモールドして、受光側透
光性樹脂体１０２ｄを形成することにより得られる。受
光側透光性樹脂体１０２ｄの底部からは、第１の受光側
リードフレーム１０２ｂの他端部である第１の受光側リ
ード端子１０２ｅと、第２の受光側リードフレーム１０
２ｃの他端部である第２の受光側リード端子１０２ｆと
が突出している。受光素子１０２は、第１の受光側リー
ド端子１０２ｅおよび第２の受光側リード端子１０２ｆ
を、配線済みプリント基板１０３に設けられた一対の貫
通孔に挿入し、半田付けすることによって、配線済みプ
リント基板１０３に取り付けられている。また、これら
貫通孔の形状および配置は、各リード端子１０１ｅ、１
０１ｆ、１０２ｅ、１０２ｆの形状および配置に合わせ
て設計されている。

【０００７】配線済みプリント基板１０３は、発光素子
１０１および電気信号入出力用コネクタ１０４間、なら
びに受光素子１０２および電気信号入出力用コネクタ１
０４間を電気的に接続している。

【０００８】外装ケース１０５は遮光性を有する材料で
形成されている。外装ケース１０５の内部は空洞になっ
ていると共にその底部は開口部になっており、この開口
部を塞ぐように配線済みプリント基板１０３を外装ケー
ス１０５の内部に固定して、発光素子１０１および受光
素子１０２を外装ケース１０５および配線済みプリント
基板１０３からなる閉空間内に配置する。

【０００９】発光素子１０１から出力された光が外装ケ
ース１０５内で受光素子１０２に直接入射することがな
いように、外装ケース１０５の内部には発光素子１０１
を受光素子１０２から離間するための間仕切り板１０５
ａが設けられている。また、外装ケース１０５の正面に
は、発光素子１０１の発光部（発光素子チップ）１０１
ａから放射された光を外部に取り出すための第１の外装
ケース窓１０５ｂと、被検出物体１０６表面で反射した
光を受光素子１０２の受光部（受光素子チップ）１０２
ａに導くための第２の外装ケース窓１０５ｃとが設けら
れている。なお、発光素子１０１からの照射光および受
光素子１０２への入射光の進路を防がないように、外装
ケース１０５の表面のうち第１の外装ケース窓１０５ｂ
が設けられる面は発光素子１０１の発光部１０１ａと被
検出物体１０６とを結ぶ破線Ｈ１に対してほぼ垂直であ
り、外装ケース１０５の表面のうち第２の外装ケース窓
１０５ｃが設けられる面は受光素子２の受光部１０２ａ
と被検出物体１０６とを結ぶ破線Ｈ２に対してほぼ垂直
である。

【００１０】このような構成により、被検出物体１０６
が光結合装置の前方に位置するときのみ、発光素子１０
１からの照射光が、被検出物体１０６表面で反射したの
ち受光素子１０２に入射するので、被検出物体１０６の
存在を検出できる。

【００１１】従来の光結合装置の製造工程においては、
第１の発光側リード端子１０１ｅ、第２の発光側リード
端子１０１ｆ、第１の受光側リード端子１０２ｅおよび
第２の受光側リード端子１０２ｆを配線済みプリント基
板１０３の所定の配線にそれぞれ半田付けする際、図１
４に示すような位置決め治具１０７を使用する。この位
置決め治具１０７には、配線済みプリント基板１０３の
外形に合わせた基板嵌合部１０７ａが設けられている。
また、この基板嵌合部１０７ａの底部には、発光側透光
性樹脂体１０１ｄの外形および配線済みプリント基板１
０３への取り付け角度に合わせた発光素子嵌合部１０７
ｂと、受光側透光性樹脂体１０２ｄの外形および配線済
みプリント基板１０３への取り付け角度に合わせた受光
素子嵌合部１０７ｃとが設けられている。

【００１２】半田付けを行うには、まず、矢印Ｉ１で示
すように、発光素子嵌合部１０７ｂ内に発光側透光性樹
脂体１０１ｄを完全に嵌め込み、第１の発光側リード端
子１０１ｅおよび第２の発光側リード端子１０１ｆの先
端部が基板嵌合部１０７ａの底部から若干上方に突出し
た状態とする。つぎに、矢印Ｉ２で示すように、受光素
子嵌合部１０７ｃに受光側透光性樹脂体１０２ｄを完全
に嵌め込み、第１の受光側リード端子１０２ｅおよび第
２の受光側リード端子１０２ｆの先端部が基板嵌合部１
０７ａの底部から若干上方に突出した状態とする。この
後、基板嵌合部１０７ａに配線済みプリント基板１０３
を嵌め込むと、配線済みプリント基板１０３の各貫通孔
に第１の発光側リード端子１０１ｅ、第２の発光側リー
ド端子１０１ｆ、第１の受光側リード端子１０２ｅおよ
び第２の受光側リード端子１０２ｆがそれぞれ挿入され
るので、この状態で、各リード端子および所定の配線間
をそれぞれ半田付けする。半田付けした後は、配線済み
プリント基板１０３を上方に持ち上げることによって、
発光側透光性樹脂体１０１ｄおよび受光側透光性樹脂体
１０２ｄを発光素子嵌合部１０７ｂおよび受光素子嵌合
部１０７ｃから抜き取ることができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来の
光結合装置によれば、光結合装置から被検出物体１０６
までの距離を変化させるには、発光素子１０１の発光部
１０１ａと被検出物体１０６とを結ぶ線Ｈ１、および受
光素子１０２の受光部１０２ａと被検出物体１０６とを
結ぶ線Ｈ２間の角度Ｈ３を変える必要がある。この角度
を変えるには、発光素子１０１および受光素子１０２を
配置する位置を調節する必要があるので、配線済みプリ
ント基板１０３の配線および貫通孔の配置や、光結合装
置の製造工程で使用される位置決め治具１０７の発光素
子嵌合部１０７ｂおよび受光素子嵌合部１０７ｃの配置
や角度等を変える必要がある。同時に、外装ケース１０
５の表面のうち第１の外装ケース窓１０５ｂおよび第２
の外装ケース窓１０５ｃが設けられる面の被検出物体１
０６に対する角度を変える必要がある。従って、前述の
従来の光結合装置によれば、使用状況により光結合装置
から被検出物体１０６までの距離が変わった場合、その
つど配線済みプリント基板１０３、位置決め治具１０７
および外装ケース１０５の設計を変更する必要があり、
その結果、コストアップが生じるという問題があった。

【００１４】本発明は、以上のような問題を解決するた
めになされたものであり、製造工程において位置決め治
具を使用する必要がなく、さらに使用状況により光結合
装置から被検出物体までの距離が変わった場合でも、配
線済みプリント基板の設計を変更する必要のない光結合
装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の光結合装置は、
少なくとも２本のリード端子を有する発光素子と、少な
くとも２本のリード端子を有する受光素子と、発光素子
および受光素子をそれぞれ挿入する挿入穴を有する配線
済みプリント基板と、この配線済みプリント基板の各挿
入穴にそれぞれ挿入された状態の発光素子および受光素
子を収納する外装ケースとを備え、前記リード端子が、
発光素子および受光素子の側面に設けられるとともに、
前記配線済みプリント基板には前記各リード端子に対応
する配線パターンが前記挿入穴まで達するように設けら
れ、かつ前記発光素子および受光素子が前記挿入穴のそ
れぞれに回転可能な状態で挿入されることにより、前記
各リード端子と前記各配線パターンとがそれぞれ電気的
に接続されるので、使用状況により光結合装置から被検
出物体までの距離が変わった場合でも、配線済みプリン
ト基板の設計を変更する必要がない。

【００１６】また、前記配線パターンが前記挿入穴の周
辺部に沿って幅広に形成されてなるので、発光素子およ
び受光素子を挿入穴内で回転させることができる。

【００１７】また、前記リード端子が前記挿入穴に挿入
保持される保持機能を有してなるので、発光素子および
受光素子が挿入穴から抜けることを防止できる。

【００１８】また、前記外装ケースの上部内面に、前記
発光素子および前記受光素子をそれぞれ挿入保持する位
置決め用の凹部が設けられてなるので、専用の位置決め
治具を用いることなく外装ケースを用いて発光素子およ
び受光素子の位置決めをすることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の光結合装置の一実
施の形態について図１〜図３を参照しつつ説明する。

【００２０】図１は、本発明の光結合装置の発光素子お
よび受光素子の一例を示す正面図であって、同図（ａ）
は発光素子を示す正面図であり、同図（ｂ）は受光素子
を示す正面図である。図２は、本発明の光結合装置の配
線済みプリント基板の一例を示す斜視図である。図３
は、本発明の光結合装置の外装ケースの一例を示す説明
図であって、同図（ａ）は外装ケースを示す正面図であ
り、同図（ｂ）は外装ケースを示す底面図であり、同図
（ｃ）は外装ケースを示す側面図である。

【００２１】本実施の形態において、光結合装置は、発
光素子１と、受光素子２と、この発光素子１および受光
素子２が実装されている配線済みプリント基板３と、こ
の配線済みプリント基板３上に実装されている電気信号
入出力用コネクタ４（図４参照）と、配線済みプリント
基板３に実装された状態の発光素子１および受光素子２
を収納する外装ケース５とからなる。

【００２２】図１（ａ）に示す発光素子１は、発光素子
チップ１ａの一方の電極（図示せず）を第１の発光側リ
ードフレーム１ｂの一端部にダイボンディングし、他方
の電極（図示せず）を第２の発光側リードフレーム１ｃ
の一端部にワイヤボンディングし、最後に、透光性の樹
脂（たとえばエポキシ樹脂など）によって発光素子チッ
プ１ａおよびその周辺部をモールドして、発光側透光性
樹脂体１ｄを形成することにより得られる。このような
構造において、本発明に係わる発光素子１は、第１の発
光側リードフレーム１ｂの他端部である第１の発光側リ
ード端子１ｅと、第２の発光側リードフレーム１ｃの他
端部である第２の発光側リード端子１ｆとが、発光側透
光性樹脂体１ｄの側面に設けられている。

【００２３】図１（ｂ）に示す受光素子２は、受光素子
チップ２ａの一方の電極（図示せず）を第１の受光側リ
ードフレーム２ｂの一端部にダイボンディングし、他方
の電極（図示せず）を第２の受光側リードフレーム２ｃ
の一端部にワイヤボンディングし、最後に、透光性の樹
脂（たとえばエポキシ樹脂など）によって受光素子チッ
プ２ａおよびその周辺部をモールドして、受光側透光性
樹脂体２ｄを形成することにより得られる。このような
構造において本発明に係わる受光素子２は、第１の受光
側リードフレーム２ｂの他端部である第１の受光側リー
ド端子２ｅと、第２の受光側リードフレーム２ｃの他端
部である第２の受光側リード端子２ｆとが、受光側透光
性樹脂体２ｄの側面に設けられている。

【００２４】図２に示す配線済みプリント基板３には、
エッチングなどにより第１の配線パターン３ｃ、第２の
配線パターン３ｄおよび第３の配線パターン３ｅが形成
されている。第１の配線パターン３ｃは発光素子１の第
１の発光側リード端子１ｅに接続される配線であり、第
２の配線パターン３ｄは発光素子１の第２の発光側リー
ド端子１ｆと受光素子２の第２の受光側リード端子２ｆ
とに接続される配線であり、第３の配線パターン３ｅは
受光素子２の第１の受光側リード端子２ｅに接続される
配線である。なお、第２の配線パターン３ｄは、発光素
子１用と受光素子２用とに分けてもよい。

【００２５】また、配線済みプリント基板３には、発光
素子１を挿入する円形状の第１の挿入穴３ａと受光素子
２を挿入する円形状の第２の挿入穴３ｂとが設けられて
いる。このように、第１の挿入穴３ａおよび第２の挿入
穴３ｂを円形状とすることによって、発光素子１および
受光素子２は第１の挿入穴３ａおよび第２の挿入穴３ｂ
にそれぞれ挿入された状態で、各挿入穴３ａ、３ｂの中
心を通る線を回転軸芯として回転できるようになってい
る。さらに、第１の挿入穴３ａおよび第２の挿入穴３ｂ
の側壁には第１の配線パターン３ｃ、第２の配線パター
ン３ｄおよび第３の配線パターン３ｅの一端部がそれぞ
れ配置されており、この各端部は、発光素子１および受
光素子２が回転しても、発光素子１および受光素子２の
対応する各リード端子に接触するように、幅広に形成さ
れている。

【００２６】図３に示す外装ケース５は遮光性を有する
材料で形成されており、上部が素子収納部５ａ、下部が
基板装着部５ｂとなっている。

【００２７】この外装ケース５の素子収納部５ａは中実
であって、発光素子１の外形状にほぼ一致した形状の第
１の凹部５ａ３と、受光素子２の外形状にほぼ一致した
形状の第２の凹部５ａ４とが、素子収納部５ａの下面５
ａ５側に開口して形成されている。また、第１の凹部５
ａ３および第２の凹部５ａ４は、配線済みプリント基板
３に発光素子１と受光素子２とを取り付けたときの取付
け角度となるように所定の角度を保って設けられてい
る。また、素子収納部５ａの正面には、従来の光検出装
置と同様に、第１の外装ケース窓５ａ１および第２の外
装ケース窓５ａ２が設けられている。この第１の外装ケ
ース窓５ａ１は、第１の凹部５ａ３に挿入された発光素
子１から出射した光を外部に導き、第２の外装ケース窓
５ａ２は、被検出物体の表面で反射した光を、第２の凹
部５ａ４に挿入された受光素子２に導くために設けられ
ている。

【００２８】一方、外装ケース５の基板装着部５ｂの内
側は、配線済みプリント基板３を装着するために空洞に
なっている。また、基板装着部５ｂの正面には第１のフ
ック５ｂ１および第２のフック５ｂ２が設けられ、基板
装着部５ｂの背面には、正面に設けられた第１のフック
５ｂ１および第２のフック５ｂ２と同一形状の第３のフ
ック５ｂ３および第４のフック５ｂ４が設けられてい
る。

【００２９】次に、図４〜図６を参照しつつ、本発明の
光結合装置の製造方法の一例について説明する。

【００３０】図４は、製造工程中の光結合装置の一実施
の形態を示す斜視図である。図５は、配線済みプリント
基板３の第１の挿入穴３ａに発光素子１を挿入し、配線
済みプリント基板３の第２の挿入穴３ｂに受光素子２を
挿入した状態を示す斜視図である。図６は、光結合装置
の一実施の形態を示す断面図であって、同図（ａ）は、
発光素子１、受光素子２および電気信号入出力用コネク
タ４が配設された配線済みプリント基板３を外装ケース
５に挿入する工程を示す断面図であり、同図（ｂ）は、
同図（ａ）の領域Ｄを示す拡大断面図であり、同図
（ｃ）は、発光素子１、受光素子２および電気信号入出
力用コネクタ４が配設された配線済みプリント基板３が
外装ケース５に固定されている状態を示す断面図であ
り、同図（ｄ）は、同図（ｃ）の領域Ｅを示す拡大断面
図である。

【００３１】まず、図４の矢印Ａで示すように、配線済
みプリント基板３の下面側から第１の挿入穴３ａに発光
素子１を挿入し、第２の挿入穴３ｂに受光素子２を挿入
する。このとき、図５に示すように、発光素子１および
受光素子２は、第１の挿入穴３ａおよび第２の挿入穴３
ｂ内で、矢印Ｃで示される方向に回転可能な状態であ
る。次いで、配線済みプリント基板３上に電気信号入出
力用コネクタ４を配置し、この電気信号入出力用コネク
タ４の各入出力端子（図示せず）を配線済みプリント基
板３の第１の配線パターン３ｃ、第２の配線パターン３
ｄおよび第３の配線パターン３ｅに半田付けする。

【００３２】次いで、図４の矢印Ｂで示す方向から、外
装ケース５の底部に配線済みプリント基板３を挿入す
る。このとき、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すよう
に、配線済みプリント基板３の周縁部３ｆが、外装ケー
ス５の正面および背面の４つのフック（図６（ａ）に
は、第１のフック５ｂ１および第４のフック５ｂ４のみ
が示されている。）に当接して、これらフックを外装ケ
ース５の外側に押し出す。そして、配線済みプリント基
板３をさらに奥（矢印Ｂ方向）に挿入すると、図６
（ｃ）および図６（ｄ）に示すように、配線済みプリン
ト基板３の周縁部３ｆが４つのフック（図６（ｃ）に
は、第１のフック５ｂ１および第３のフック５ｂ４のみ
が示されている。）を通過するので、４つのフックはそ
れ自体の弾性復元力によって元の位置に戻ることにな
る。その結果、配線済みプリント基板３は、４つのフッ
クと素子収納部５ａの下面５ａ５とのあいだに挟み込ま
れた状態で、外装ケース５内に固定される。

【００３３】ところで、図３（ｂ）に示すように、外装
ケース５は発光素子１を所定の角度に保って挿入保持す
る第１の凹部５ａ３および受光素子２を所定の角度を保
って挿入保持する第２の凹部５ａ４を有するので、配線
済みプリント基板３を外装ケース５に挿入するとき、同
時に、発光素子１および受光素子２が第１の凹部５ａ３
および第２の凹部５ａ４にそれぞれ挿入保持されて、発
光素子１および受光素子２の位置決め（すなわち取付け
角度の決定）をすることができる。

【００３４】最後に、第１の発光側リード端子１ｅを第
１の配線パターン３ｃに半田付けし、第２の発光側リー
ド端子１ｆおよび第１の受光側リード端子２ｅを第２の
配線パターン３ｄに半田付けし、第２の受光側リード端
子２ｆを第３の配線パターン３ｅに半田付けすることに
より、本発明の光結合装置を得る。但し、各リード端子
１ｅ、１ｆ、２ｅ、２ｆおよび配線パターン３ｃ、３
ｄ、３ｅ間の電気的接続や、各挿入穴３ａ、３ｂからの
発光素子１および受光素子２の抜落ちに関して問題がな
ければ、半田付けを行わなくてもよい。

【００３５】次に、図７を参照しつつ、光結合装置およ
び被検出物体間の距離に変化が生じた場合の発光素子お
よび受光素子の配置について説明する。図７は、本発明
の光結合装置の一実施の形態を示す底面図である。

【００３６】まず、図７において、実線を用いて示した
被検出物体６ａおよび光結合装置間の距離が比較的短い
状態について説明する。発光素子１および受光素子２
は、発光素子１からの照射光が、被検出物体６ａで反射
したのち受光素子２に入射するように配置されている。
すなわち、あらかじめ光結合装置および被検出物体６ａ
間の距離に基づき、発光素子１の発光部と被検出物体６
ａとを結ぶ線Ｆ１、および受光素子２の受光部と被検出
物体６ａとを結ぶ線Ｆ２間の取付け角度Ｆ３を算出し、
外装ケース５の第１の外装ケース窓５ａ１、第２の外装
ケース窓５ａ２、第１の凹部５ａ３および第２の凹部５
ａ４の設計を行う必要がある。

【００３７】次に、図７において、破線を用いて示した
被検出物体６ｂおよび光結合装置間の距離が比較的長い
状態について説明する。発光素子１′および受光素子
２′が、発光素子１′からの照射光が被検出物体６ｂで
反射したのち受光素子２′に入射するように配置されて
いる。すなわち、あらかじめ光結合装置５および被検出
物体６ｂ間の距離に基づき、発光素子１′の発光部と被
検出物体６ｂとを結ぶ線Ｇ１、および受光素子２′の受
光部と被検出物体６ａとを結ぶ線Ｇ２間の取付け角度Ｇ
３を算出し、外装ケース５の第１の外装ケース窓５ａ
１、第２の外装ケース窓５ａ２、第１の凹部５ａ３およ
び第２の凹部５ａ４の設計を行う必要がある。図７に示
すように、ここで算出した取付け角度Ｇ３は前述の取付
け角度Ｆ３よりも小さくなるので、発光素子１′および
受光素子２′が前述の状態よりもさらに内側を向くよう
に設計を行う必要がある。

【００３８】しかし、本発明の光検出装置においては、
発光素子１（発光素子１′）および受光素子２（受光素
子２′）を配線済みプリント基板３に半田付けするまで
は、第１の挿入穴３ａおよび第２の挿入穴３ｂ内で、発
光素子１（発光素子１′）および受光素子２（受光素子
２′）が回転可能な状態であるので、前述の２つの状態
のいずれにおいても同一の配線済みプリント基板３を使
用できる。さらに、外装ケース５の第１の凹部５ａ３お
よび第２の凹部５ａ４によって発光素子１（発光素子
１′）および受光素子２（受光素子２′）の位置決めを
行うので、従来の光結合装置を製造する際に用いられる
ような位置決め治具を使用する必要がない。

【００３９】次に、図８を参照しつつ、本発明の光結合
装置の他の実施の形態について説明する。

【００４０】図８は、本発明の光結合装置の発光素子１
１の他の例を示す平面図である。図８に示す発光素子１
１は、第１の発光側リード端子１１ａおよび第２の発光
側リード端子１１ｂを発光側透光性樹脂体１ｄの両側面
より突出させ、かつ発光側透光性樹脂体１ｄの側面との
間に一定の隙間を存して下方に延設した形状としてい
る。つまり、第１の発光側リード端子１１ａおよび第２
の発光側リード端子１１ｂを発光側透光性樹脂体１ｄの
両側面より若干離して設けることにより、第１の発光側
リード端子１１ａおよび第２の発光側リード端子１１ｂ
の有する弾性力を利用して、第１の発光側リード端子１
１ａおよび第２の発光側リード端子１１ｂに保持機能を
もたせた構造としたものである。そのため、第１の発光
側リード端子１１ａの外縁部１１ａ１から第２の発光側
リード端子１１ｂの外縁部１１ｂ１までの長さＬ１が、
配線済みプリント基板３の第１の挿入穴３ａの直径より
も若干長くなるように形成している。その他の構造は図
１（ａ）に示す発光素子１の構造と同じであるので、こ
こでは同部材に同符号を付している。

【００４１】本実施の形態によれば、配線済みプリント
基板３の第１の挿入穴３ａに発光素子１１を挿入する
と、第１の発光側リード端子１１ａおよび第２の発光側
リード端子１１ｂが、第１の挿入穴３ａの側壁によって
発光側透光性樹脂体１ｄの側面に押し付けられるように
変形する。つまり、第１の発光側リード端子１１ａおよ
び第２の発光側リード端子１１ｂが弾性復元力によって
第１の挿入穴３ａの側壁に圧接される結果、発光素子１
１が第１の挿入穴３ａ内に保持されることになる。すな
わち、第１の挿入穴３ａからの発光素子１１の抜けが防
止される。

【００４２】なお、本実施の形態においては、発光素子
について記載したが、受光素子の第１の受光側リード端
子および第２の受光側リード端子に適用してもよく、同
様な効果が得られる。

【００４３】次に、図９を参照しつつ、本発明の光結合
装置のさらに他の実施の形態について説明する。

【００４４】図９は、本発明の光結合装置の発光素子２
１のさらに他の一例を示す平面図である。

【００４５】図９に示す発光素子２１は、第１の発光側
リード端子２１ａおよび第２の発光側リード端子２１ｂ
を発光側透光性樹脂体１ｄの両側面より突出させ、かつ
発光側透光性樹脂体１ｄの側面とのあいだに一定の隙間
を在して下方に延設した形状としている。また、第１の
発光側リード端子２１ａの外縁部２１ａ１側の所定位置
および第２の発光側リード端子２１ｂの外縁部２１ｂ１
側の所定位置のそれぞれに、第１の係止用段部２１ａ２
および第２の係止用段部２１ｂ２を設けた構造としてい
る。つまり、第１の発光側リード端子２１ａおよび第２
の発光側リード端子２１ｂを発光側透光性樹脂体１ｄの
両側面より若干離して設けることにより、第１の発光側
リード端子２１ａおよび第２の発光側リード端子２１ｂ
の有する弾性力を利用して、第１の発光側リード端子２
１ａおよび第２の発光側リード端子２１ｂに保持機能を
もたせた構造としている。そのため、第１の発光側リー
ド端子２１ａの下部側の外縁部２１ａ３から第２の発光
側リード端子２１ｂの下側の外縁部２１ｂ３までの長さ
Ｌ２が、配線済みプリント基板３の第１の挿入穴３ａの
直径よりも若干長くなるように形成している。その他の
構造は図１（ａ）に示す発光素子１の構造と同じである
ので、ここでは同部材に同符号を付している。

【００４６】本実施の形態によれば、配線済みプリント
基板３の第１の挿入穴３ａに発光素子２１を挿入する
と、第１の発光側リード端子２１ａおよび第２の発光側
リード端子２１ｂが第１の挿入穴３ａの側壁に押し付け
られるように変形する。この状態で発光素子２１を第１
の挿入穴３ａにさらに挿入すると、第１の係止用段部２
１ａ２および第２の係止用段部２１ｂ２が第１の挿入穴
３ａを通過したところで、弾性復元力によって第１の発
光側リード端子２１ａおよび第２の発光側リード端子２
１ｂが外側に広り、第１の係止用段部２１ａ２および第
２の係止用段部２１ｂ２が第１の挿入穴３ａの端部に係
止する。このとき、第１の発光側リード端子２１ａの下
部側の外縁部２１ａ３から第２の発光側リード端子２１
ｂ３の下部側の外縁部２１ｂ３までの長さＬ２が、第１
の挿入穴３ａの直径よりも若干長く形成されているの
で、第１の発光側リード端子２１ａの外縁部２１ａ３お
よび第２の発光側リード端子２１ｂの外縁部２１ｂ３が
第１の挿入穴３ａの側壁に圧接される。すなわち、第１
の係止用段部２１ａ２および第２の係止用段部２１ｂ２
による第１の挿入穴３ａの端部への係止と、第１の発光
側リード端子２１ａの外縁部２１ａ３および第２の発光
側リード端子２１ｂの外縁部２１ｂ３による第１の挿入
穴３ａの側壁への圧接力とによって、発光素子２１は第
１の挿入穴３ａの所定位置で抜け落ちることなく保持さ
れる。

【００４７】なお、本実施の形態においては、発光素子
について記載したが、受光素子の第１の受光側リード端
子および第２の受光側リード端子に適用してもよく、同
様な効果が得られる。

【００４８】次に、図１０および図１１を参照しつつ、
本発明の光結合装置のさらに他の実施の形態について説
明する。

【００４９】図１０は、本発明の光結合装置の外装ケー
ス１５の他の例を示す説明図であって、同図（ａ）は外
装ケース１５を示す正面図であり、同図（ｂ）は外装ケ
ース１５を示す底面図であり、同図（ｃ）は外装ケース
１５を示す側面図である。図１１は、図１０に示す外装
ケース１５と、この外装ケース１５の凹部に挿入されて
いる発光素子１および受光素子２とを示す底面図であ
る。なお、実際は外装ケース１５の底部に配線済みプリ
ント基板が固定されているが、外装ケース１５の第１の
凹部１５ａおよび第２の凹部１５ｂをより明確に示すた
めに、図１１には配線済みプリント基板を図示していな
い。

【００５０】本実施の形態においては、外装ケース１５
の第１の凹部１５ａ１の側壁に４つの保持用リブ１５ａ
１１、１５ａ１２、１５ａ１３、１５ａ１４、さらに第
２の凹部１５ａ２の側壁に４つの保持用リブ１５ａ２
１、１５ａ２２、１５ａ２３、１５ａ２４が設けられて
いる。その他の構造は図３（ａ）〜図３（ｃ）に示す外
装ケース５の構造と同じであるので、ここでは同部材に
同符号を付している。

【００５１】本実施の形態によれば、発光素子１の発光
側透光性樹脂体１ｄおよび受光素子２の受光側透光性樹
脂体２ｄの寸法にばらつきが生じた場合でも、第１の凹
部１５ａ１ｎの４つの保持用リブ１５ａ１１、１５ａ１
２、１５ａ１３、１５ａ１４および第２の凹部１５ａ２
の４つの保持用リブ１５ａ２１、１５ａ２２、１５ａ２
３、１５ａ２４によって発光素子１および受光素子２を
より確実に保持できるので、発光素子１および受光素子
２を外装ケース１５内に確実に固定できる。従って、高
精度な光結合装置を得ることができる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
前記リード端子が、発光素子および受光素子の側面に設
けられるとともに、前記配線済みプリント基板には前記
各リード端子に対応する配線パターンが前記挿入穴まで
達するように設けられ、かつ前記発光素子および受光素
子が前記挿入穴のそれぞれに回転可能な状態で挿入され
ることにより、前記各リード端子と、前記各配線パター
ンとがそれぞれ電気的に接続されるので、使用状況によ
り光結合装置から被検出物体までの距離が変わった場合
でも、配線済みプリント基板の設計を変更する必要がな
い。

【００５３】また、前記配線パターンが前記挿入穴の周
辺部に沿って幅広に形成されてなるので、発光素子およ
び受光素子を挿入穴内で回転させることができる。

【００５４】また、前記リード端子が前記挿入穴に挿入
保持される保持機能を有してなるので、発光素子および
受光素子が挿入穴から抜けることを防止できる。

【００５５】また、前記外装ケースの上部内面に、前記
発光素子および前記受光素子をそれぞれ挿入保持する位
置決め用の凹部が設けられてなるので、専用の位置決め
治具を用いることなく外装ケースを用いて発光素子およ
び受光素子の位置決めをすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光結合装置の発光素子および受光素子
の一例を示す正面図である。

【図２】本発明の光結合装置の配線済みプリント基板の
一例を示す斜視図である。

【図３】本発明の光結合装置の外装ケースの一例を示す
説明図である。

【図４】製造工程中の本発明の光結合装置の一実施の形
態を示す斜視図である。

【図５】本発明の光結合装置の発光素子、受光素子およ
び配線済みプリント基板の一例を示す斜視図である。

【図６】本発明の光結合装置の一実施の形態を示す断面
図である。

【図７】本発明の光結合装置の一実施の形態を示す底面
図である。

【図８】本発明の光結合装置の発光素子の他の例を示す
平面図である。

【図９】本発明の光結合装置の発光素子のさらに他の例
を示す平面図である。

【図１０】本発明の光結合装置の外装ケースの他の例を
示す説明図である。

【図１１】図１０に示す外装ケースと、この外装ケース
の凹部に挿入されている発光素子および受光素子とを示
す底面図である。

【図１２】従来の光結合装置の一例を示す断面図であ
る。

【図１３】図１２に示す光結合装置および被検出物体の
一例を示す斜視図である。

【図１４】図１２に示す光結合装置を製造する際に使用
する治具の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 発光素子 ２ 受光素子 ３ 配線済みプリント基板 ４ 電気信号入出力用コネクタ ５ 外装ケース

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２本のリード端子を有する発
   光素子と、少なくとも２本のリード端子を有する受光素
   子と、発光素子および受光素子をそれぞれ挿入する挿入
   穴を有する配線済みプリント基板と、この配線済みプリ
   ント基板の各挿入穴にそれぞれ挿入された状態の発光素
   子および受光素子を収納する外装ケースとを備え、前記
   リード端子が、発光素子および受光素子の側面に設けら
   れるとともに、前記配線済みプリント基板には前記各リ
   ード端子に対応する配線パターンが前記挿入穴まで達す
   るように設けられ、かつ前記発光素子および受光素子が
   前記挿入穴のそれぞれに回転可能な状態で挿入されるこ
   とにより、前記各リード端子と前記各配線パターンとが
   それぞれ電気的に接続される光結合装置。
2. 【請求項２】 前記配線パターンが前記挿入穴の周辺部
   に沿って幅広に形成されてなる請求項１記載の光結合装
   置。
3. 【請求項３】 前記リード端子が前記挿入穴に挿入保持
   される保持機能を有してなる請求項１または２のいずれ
   かに記載の光結合装置。
4. 【請求項４】 前記外装ケースの上部内面に、前記発光
   素子および前記受光素子をそれぞれ挿入保持する位置決
   め用の凹部が設けられてなる請求項１、２または３のい
   ずれかに記載の光結合装置。