JPH0249478A - 光ファイバ用半導体発光装置 - Google Patents
光ファイバ用半導体発光装置Info
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- JPH0249478A JPH0249478A JP63187586A JP18758688A JPH0249478A JP H0249478 A JPH0249478 A JP H0249478A JP 63187586 A JP63187586 A JP 63187586A JP 18758688 A JP18758688 A JP 18758688A JP H0249478 A JPH0249478 A JP H0249478A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
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- H01L2224/48091—Arched
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
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-
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- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/52—Encapsulations
- H01L33/54—Encapsulations having a particular shape
Landscapes
- Led Devices (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、主に通信用、センサ用及び照明用に使用され
る光フアイバ結合型の半導体発光装置に関するものであ
る。
る光フアイバ結合型の半導体発光装置に関するものであ
る。
従来より、半導体発光装置における発光素子と光ファイ
バとの結合効率の向上を図るため、種々の構造の半導体
発光装置が案出されている。第１６図は従来の半導体発
光装置の概略概念図である。
バとの結合効率の向上を図るため、種々の構造の半導体
発光装置が案出されている。第１６図は従来の半導体発
光装置の概略概念図である。
第１６図においては５】は発光素子、５２は光ファイバ
、５３は球レンズである。第１６図において発光素子５
１が発する光は、矢印で示す光路をたどって光ファイバ
５２の受光面５２ａに放射される。すなわち、発光素子
５１が発した光のうち球レンズ５３に放射した光は、レ
ンズ効果により集光され、光ファイバ５２の受光面５２
ａに放射される。したがって、これらの光は発光素子５
１と光ファイバ５２との光の結合効率の向上に寄与する
。
、５３は球レンズである。第１６図において発光素子５
１が発する光は、矢印で示す光路をたどって光ファイバ
５２の受光面５２ａに放射される。すなわち、発光素子
５１が発した光のうち球レンズ５３に放射した光は、レ
ンズ効果により集光され、光ファイバ５２の受光面５２
ａに放射される。したがって、これらの光は発光素子５
１と光ファイバ５２との光の結合効率の向上に寄与する
。
しかしながら、発光素子５１が発する光のうち側面方向
に発する光は、光ファイバ５２へは達しない損失光とな
る。しかも、光ファイバ５２に放射されない損失光の側
面方向の立体角ωが大きいので、大量の損失光が生じて
いた。
に発する光は、光ファイバ５２へは達しない損失光とな
る。しかも、光ファイバ５２に放射されない損失光の側
面方向の立体角ωが大きいので、大量の損失光が生じて
いた。
また、発光素子５１の発光面は球レンズ５３に対し比較
的面積が広いので、球レンズ５３に対して点光源とみな
すことはできない、このため、発光素子５１が発する光
を球レンズ５３によって十分に制御することができなか
った。
的面積が広いので、球レンズ５３に対して点光源とみな
すことはできない、このため、発光素子５１が発する光
を球レンズ５３によって十分に制御することができなか
った。
更に、球レンズ５３のレンズ効果は、発光素子５１と球
レンズ５３、及び球レンズ５３と光ファイバ５２との間
に空気層が介在することによって生ずるが、一方この空
気層による界面反射によって約１割の損失光が生じてい
た。
レンズ５３、及び球レンズ５３と光ファイバ５２との間
に空気層が介在することによって生ずるが、一方この空
気層による界面反射によって約１割の損失光が生じてい
た。
このように、従来の半導体発光装置では、光ファイバ５
２に到達しない無駄な光が多いため、発光素子５１と光
ファイバ５２との光の結合効率が悪いという欠点があっ
た。
２に到達しない無駄な光が多いため、発光素子５１と光
ファイバ５２との光の結合効率が悪いという欠点があっ
た。
本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、発光
素子と光ファイバとの光の結合効率の向上を図ることが
できる半導体発光装置を提供することを目的とするもの
である。
素子と光ファイバとの光の結合効率の向上を図ることが
できる半導体発光装置を提供することを目的とするもの
である。
上記の目的を達成するための本発明は、発光素子と、該
発光素子に電力を供給するリード部と、前記発光素子の
発光面に対向して設けられた凹面状反射面とを有する光
ａ蔀と、 該光源部の前記凹面状反射面によって反射された光を伝
送する光ファイバとを備え、前記光源部は前記発光素子
が発する光を前記凹面状反射面で集束するように反射し
た後、前記光ファイバに放射するように構成したもので
ある。
発光素子に電力を供給するリード部と、前記発光素子の
発光面に対向して設けられた凹面状反射面とを有する光
ａ蔀と、 該光源部の前記凹面状反射面によって反射された光を伝
送する光ファイバとを備え、前記光源部は前記発光素子
が発する光を前記凹面状反射面で集束するように反射し
た後、前記光ファイバに放射するように構成したもので
ある。
また、前記光源部は、その空間部を光透過性材料で充填
し、一体的に形成するのが好ましい。更に、前記光源部
と前記光ファイバとは結合部を介して、着脱自在に結合
してもよいし、前記光源部と前記光ファイバとを一体的
に形成してもよい。
し、一体的に形成するのが好ましい。更に、前記光源部
と前記光ファイバとは結合部を介して、着脱自在に結合
してもよいし、前記光源部と前記光ファイバとを一体的
に形成してもよい。
前者の場合には前記結合部に光ファイバを嵌合する凸部
又は凹部を形成してもよく、後者の場合には前記光ファ
イバは前記光源部の空間部に充填される光ｉ３過性材料
と同一の材料により形成してもよい。
又は凹部を形成してもよく、後者の場合には前記光ファ
イバは前記光源部の空間部に充填される光ｉ３過性材料
と同一の材料により形成してもよい。
更に、前記凹面状反射面を、楕円面状に形成し、前記発
光素子を前記凹面状反射面の一方の焦点に配置し、他方
の焦点に前記光ファイバの受光面を配置するのが好まし
い、また、前記凹面状反射面は、反射した光が前記光フ
ァイバの最大入射角以内の角度範囲で前記光ファイバに
入射するように形成するのが好ましい。
光素子を前記凹面状反射面の一方の焦点に配置し、他方
の焦点に前記光ファイバの受光面を配置するのが好まし
い、また、前記凹面状反射面は、反射した光が前記光フ
ァイバの最大入射角以内の角度範囲で前記光ファイバに
入射するように形成するのが好ましい。
加えて、前記凹面状反射面は、複数の小凹面状反射面に
よって構成し、該複数の小凹面状反射面の各々に対応し
て前記光ファイバを配置してもよい、また、前記小凹面
状反射面は楕円面状に形成し、且つ前記複数の小凹面状
反射面は一方の焦点を共通にして設け、該共通の焦点に
は前記発光素子を配置し、他方の焦点には各小凹面状反
射面に対応する前記光ファイバの受光面を配置するのが
好ましい、更に、前記小凹面状反射面は、反射した光が
対応する前記光ファイバの最大入射角以内の角度範囲で
前記光ファイバに入射するように形成するのが好ましい
。
よって構成し、該複数の小凹面状反射面の各々に対応し
て前記光ファイバを配置してもよい、また、前記小凹面
状反射面は楕円面状に形成し、且つ前記複数の小凹面状
反射面は一方の焦点を共通にして設け、該共通の焦点に
は前記発光素子を配置し、他方の焦点には各小凹面状反
射面に対応する前記光ファイバの受光面を配置するのが
好ましい、更に、前記小凹面状反射面は、反射した光が
対応する前記光ファイバの最大入射角以内の角度範囲で
前記光ファイバに入射するように形成するのが好ましい
。
本発明は前記の構成により、光源部は発光素子が発する
光を凹面状反射面で集束するように反射した後、前記光
ファイバに放射するので、発光素子が発した光を効率よ
く前記光ファイバに放射することができる。
光を凹面状反射面で集束するように反射した後、前記光
ファイバに放射するので、発光素子が発した光を効率よ
く前記光ファイバに放射することができる。
また、前記光源部の空間部を光透過性材料で充填し、光
源部を一体的に形成することにより、光源部には空気層
が介在しなくなるので、光源部における空気層による界
面反射を無くすことができる。更に、光源部と光ファイ
バとを結合部を介して、着脱自在に結合することにより
、光ファイバの交換が容易になり、光源部と光ファイバ
とを一体的に形成することにより、光源部と光ファイバ
との結合部における光の損失を少なくすることができる
。前者の場合には結合部に光ファイバを嵌合する凸部又
は凹部を形成することにより、容易に光ファイバを着脱
することができる。後者の場合には光源部の空間部に充
填される光透過性材料と同一の材料によって光ファイバ
を形成することにより、量産化が容易となる。
源部を一体的に形成することにより、光源部には空気層
が介在しなくなるので、光源部における空気層による界
面反射を無くすことができる。更に、光源部と光ファイ
バとを結合部を介して、着脱自在に結合することにより
、光ファイバの交換が容易になり、光源部と光ファイバ
とを一体的に形成することにより、光源部と光ファイバ
との結合部における光の損失を少なくすることができる
。前者の場合には結合部に光ファイバを嵌合する凸部又
は凹部を形成することにより、容易に光ファイバを着脱
することができる。後者の場合には光源部の空間部に充
填される光透過性材料と同一の材料によって光ファイバ
を形成することにより、量産化が容易となる。
更に、凹面状反射面を、楕円面状に形成し、発光素子を
凹面状反射面の一方の焦点に配置し、他方の焦点に光フ
ァイバの受光面を配置することにより、発光素子が発し
た光を効率良く集束することができ、しかもその集束し
た光を光ファイバに効率よく放射することができる。ま
た、凹面状反射面によって反射された光が光ファイバの
最大入射角以内の角度範囲で光ファイバに入射するよう
に凹面状反射面を形成することにより、光ファイバに入
射した光が光ファイバの側面から外部へ漏れるのを防止
することができる。
凹面状反射面の一方の焦点に配置し、他方の焦点に光フ
ァイバの受光面を配置することにより、発光素子が発し
た光を効率良く集束することができ、しかもその集束し
た光を光ファイバに効率よく放射することができる。ま
た、凹面状反射面によって反射された光が光ファイバの
最大入射角以内の角度範囲で光ファイバに入射するよう
に凹面状反射面を形成することにより、光ファイバに入
射した光が光ファイバの側面から外部へ漏れるのを防止
することができる。
加えて、凹面状反射面を、複数の小凹面状反射面によっ
て構成し、該複数の小凹面状反射面の各々に対応して前
記光ファイバを配置することにより、発光素子が発した
光を複数の光ファイバに効率よく放射することができる
。また、小凹面状反射面を楕円面状に形成し、且つ前記
複数の小凹面状反射面を一方の焦点を共通にして設け、
該共通の焦点には発光素子を配置し、他方の焦点には各
小凹面状反射面に対応する光ファイバの受光面を配置す
ることにより、各小凹面状反射面毎に発光素子が発した
光を効率良く集束することができ、しかも各小凹面状反
射面によって集束した光を対応する光ファイバに効率よ
く放射することができる。また、各小凹面状反射面によ
って反射された光が対応する光ファイバの最大入射角以
内の角度範囲で光ファイバに入射するように各小凹面状
反射面を形成することにより、光ファイバに入射した光
が光ファイバの側面から外部へ漏れるのを防止すること
ができる。
て構成し、該複数の小凹面状反射面の各々に対応して前
記光ファイバを配置することにより、発光素子が発した
光を複数の光ファイバに効率よく放射することができる
。また、小凹面状反射面を楕円面状に形成し、且つ前記
複数の小凹面状反射面を一方の焦点を共通にして設け、
該共通の焦点には発光素子を配置し、他方の焦点には各
小凹面状反射面に対応する光ファイバの受光面を配置す
ることにより、各小凹面状反射面毎に発光素子が発した
光を効率良く集束することができ、しかも各小凹面状反
射面によって集束した光を対応する光ファイバに効率よ
く放射することができる。また、各小凹面状反射面によ
って反射された光が対応する光ファイバの最大入射角以
内の角度範囲で光ファイバに入射するように各小凹面状
反射面を形成することにより、光ファイバに入射した光
が光ファイバの側面から外部へ漏れるのを防止すること
ができる。
以下に本発明の第１の実施例を第１図乃至第３図を参照
にして説明する。第１図は本発明の第１の実施例である
半導体発光装置の光源部の概略断面図、第２図はその発
光素子が発する光の光路図、第３図はその光源部の変形
例を示す図である。第１図乃至第３図において１０は光
源部、２は光ファイバである。光源部１０は発光素子１
と、発光素子１に電力を供給するリードフレーム４と、
ワイヤ５と、光透過性材料６と、光ファイバ２と接合す
る接合面６ａと、光透過性材料６の表面に形成された反
射面６ｂとからなる。また、光ファイバ２は光ファイバ
２の受光面２ａと、光ファイバのコア部２ｂと、光ファ
イバのクラッド部２Ｃとからなる。
にして説明する。第１図は本発明の第１の実施例である
半導体発光装置の光源部の概略断面図、第２図はその発
光素子が発する光の光路図、第３図はその光源部の変形
例を示す図である。第１図乃至第３図において１０は光
源部、２は光ファイバである。光源部１０は発光素子１
と、発光素子１に電力を供給するリードフレーム４と、
ワイヤ５と、光透過性材料６と、光ファイバ２と接合す
る接合面６ａと、光透過性材料６の表面に形成された反
射面６ｂとからなる。また、光ファイバ２は光ファイバ
２の受光面２ａと、光ファイバのコア部２ｂと、光ファ
イバのクラッド部２Ｃとからなる。
発光素子１は一方のリードフレーム４にマウントされ、
ワイヤ５により他方のリードフレーム４と電気的に接続
されている。また、発光素子１とリードフレーム４の先
端部とワイヤ５とは光透過性材料６によりモールドされ
ている。その光透過性材料６の下端面は、発光素子１の
発光面と対向し、かつ発光素子１を一方の焦点とする回
転楕円面状に形成され、その下端面には、鍍金又は金属
蒸着等による鏡面加工により、反射面６ｂが形成されて
いる。光透過性材料６の上端面は光ファイバ２と結合す
る接合面６ａであり、回転楕円面状に形成された反射面
６ｂの他方の焦点に位置する。
ワイヤ５により他方のリードフレーム４と電気的に接続
されている。また、発光素子１とリードフレーム４の先
端部とワイヤ５とは光透過性材料６によりモールドされ
ている。その光透過性材料６の下端面は、発光素子１の
発光面と対向し、かつ発光素子１を一方の焦点とする回
転楕円面状に形成され、その下端面には、鍍金又は金属
蒸着等による鏡面加工により、反射面６ｂが形成されて
いる。光透過性材料６の上端面は光ファイバ２と結合す
る接合面６ａであり、回転楕円面状に形成された反射面
６ｂの他方の焦点に位置する。
尚、反射面６ｂは、反射面６ｂが反射した光が光ファイ
バ２の最大入射角以内の角度範囲で光ファイバ２に入射
するように形成されている。また、反射面６ｂを金属鍍
金した場合には、金属鍍金により２本のリードフレーム
４・４間が短絡されるのを防止するために、リードフレ
ーム４・４には絶縁を施す必要がある。
バ２の最大入射角以内の角度範囲で光ファイバ２に入射
するように形成されている。また、反射面６ｂを金属鍍
金した場合には、金属鍍金により２本のリードフレーム
４・４間が短絡されるのを防止するために、リードフレ
ーム４・４には絶縁を施す必要がある。
上記の構成によれば、リードフレーム４・４により発光
素子１に電力が供給され、発光素子ｌが発光する０発光
素子１が発した光は発光素子１の発光面に対向して設け
られた反射面６ｂにより反射される。ここで、本実施例
の反射面６ｂは回転楕円面状に形成され、しかも発光素
子１と接合面６ａとは反射面６ｂの２つの焦点に各々配
置されているので、第２図に示すように発光素子１が発
した光は、はぼ損失なく有効に光ファイバ２との接合面
６ａに集光される。そして、接合面６ａに集光された光
は光ファイバ２に入射し、伝送される。
素子１に電力が供給され、発光素子ｌが発光する０発光
素子１が発した光は発光素子１の発光面に対向して設け
られた反射面６ｂにより反射される。ここで、本実施例
の反射面６ｂは回転楕円面状に形成され、しかも発光素
子１と接合面６ａとは反射面６ｂの２つの焦点に各々配
置されているので、第２図に示すように発光素子１が発
した光は、はぼ損失なく有効に光ファイバ２との接合面
６ａに集光される。そして、接合面６ａに集光された光
は光ファイバ２に入射し、伝送される。
また、発光素子１から接合面６ａまでの光路は、光透過
性材料６で埋められ、空気層が介在していないので、発
光素子１が発した光が空気層との界面により反射される
ことはない、更に、反射面６ｂは、反射面６ｂが反射し
た光の光ファイバ２への入射角が、光ファイバ２の最大
入射角以内の角度範囲になるように形成されているので
、光ファイバ２に入射した光が光ファイバ２の側面から
外部へ漏れることはない、加えて、光ファイバ２と接合
面６ａとの間は光フアイバ結合用結合剤等を用いること
により、空気層による界面反射を防止することができる
。
性材料６で埋められ、空気層が介在していないので、発
光素子１が発した光が空気層との界面により反射される
ことはない、更に、反射面６ｂは、反射面６ｂが反射し
た光の光ファイバ２への入射角が、光ファイバ２の最大
入射角以内の角度範囲になるように形成されているので
、光ファイバ２に入射した光が光ファイバ２の側面から
外部へ漏れることはない、加えて、光ファイバ２と接合
面６ａとの間は光フアイバ結合用結合剤等を用いること
により、空気層による界面反射を防止することができる
。
上記の実施例によれば、発光素子１が発する光を反射面
６ｂにより効率よく光ファイバ２に放射し、しかも発光
素子１から接合面６ａまでの光路を光透過性材料６で埋
めて界面反射による光損失を防止しているので、発光素
子ｌと光ファイバ２との光の結合効率の向上を図ること
ができる。更に、従来の半導体発光装置では、光の結合
効率を良くするため、発光素子５１と、球レンズ５３及
び光ファイバ５２との位置合わせを正確に行う必要があ
るので、製造が容易でないという欠点があったが、本実
施例装置は、光透過性材料６をモールドする際に反射面
６ｂおよび接合面６ａを一体的に形成できるので、製造
が容易であり、量産にも好適である。
６ｂにより効率よく光ファイバ２に放射し、しかも発光
素子１から接合面６ａまでの光路を光透過性材料６で埋
めて界面反射による光損失を防止しているので、発光素
子ｌと光ファイバ２との光の結合効率の向上を図ること
ができる。更に、従来の半導体発光装置では、光の結合
効率を良くするため、発光素子５１と、球レンズ５３及
び光ファイバ５２との位置合わせを正確に行う必要があ
るので、製造が容易でないという欠点があったが、本実
施例装置は、光透過性材料６をモールドする際に反射面
６ｂおよび接合面６ａを一体的に形成できるので、製造
が容易であり、量産にも好適である。
尚、光源部ｌＯの接合面６ａは、光ファイバが太い場合
や光ファイバを束にして使用する場合には、反射面６ｂ
によって反射される光を有効に受光することができる位
置であれば、第３図に示すように反射面６ｂの焦点から
ずらした位置に形成してもよい。
や光ファイバを束にして使用する場合には、反射面６ｂ
によって反射される光を有効に受光することができる位
置であれば、第３図に示すように反射面６ｂの焦点から
ずらした位置に形成してもよい。
また、接合面６ａと光ファイバ２とは光フアイバ結合用
結合剤等を介さずに、空気層を介して結合してもよい、
これにより、光ファイバ２の結合や交換を容易に行うこ
とができる。
結合剤等を介さずに、空気層を介して結合してもよい、
これにより、光ファイバ２の結合や交換を容易に行うこ
とができる。
更に、０゜１ｍｍ角のリードフレームを使用し、反射面
６ｂの直径を５ｍｍとした場合でも発光素子ｌとリード
フレーム４との影による損失は、約３％であるので、こ
れらの影による影響は効率上も特に問題とはならない。
６ｂの直径を５ｍｍとした場合でも発光素子ｌとリード
フレーム４との影による損失は、約３％であるので、こ
れらの影による影響は効率上も特に問題とはならない。
第４図及び第５図は光源部のリードフレームの変形例を
示す概略断面図である。第４図及び第５図において、４
ａは端部に発光素子１がマウントされたカソード用リー
ドフレーム、４ｂはアノード用リードフレームである。
示す概略断面図である。第４図及び第５図において、４
ａは端部に発光素子１がマウントされたカソード用リー
ドフレーム、４ｂはアノード用リードフレームである。
第４図に示す変形例は、カソード用リードフレーム４ａ
とアノード用リードフレーム４ｂによって生ずる影の全
部又は一部が重なり合うようにカソード用リードフレー
ム４ａとアノード用リードフレーム４ｂとを配置しであ
る。第５図に示す変形例は、更にカソード用リードフレ
ーム４ａとアノード用リードフレーム４ｂとを絶縁層３
０を介して一体的に形成したものである。
とアノード用リードフレーム４ｂによって生ずる影の全
部又は一部が重なり合うようにカソード用リードフレー
ム４ａとアノード用リードフレーム４ｂとを配置しであ
る。第５図に示す変形例は、更にカソード用リードフレ
ーム４ａとアノード用リードフレーム４ｂとを絶縁層３
０を介して一体的に形成したものである。
上記のような構成によれば、カソード用リードフレーム
４ａとアノード用リードフレーム４ｂによって生ずる影
の全部又は一部が重なり合うので、リードフレーム全体
によって生ずる影による損失を少なくすることができる
。
４ａとアノード用リードフレーム４ｂによって生ずる影
の全部又は一部が重なり合うので、リードフレーム全体
によって生ずる影による損失を少なくすることができる
。
尚、例えば発光素子ｌがＧａＰ系、ＧａＡｓＰ系のＬＥ
Ｄ素子の場合、上記の如＜４ａはカソード用リードフレ
ーム、４ｂはアノード用リードフレームであるが、発光
素子１がＧａＡｓ系、ＧａＡｆＡｓ系のＬＥＤ素子の場
合、４ａはアノード用リードフレーム、４ｂはカソード
用リードフレームとなる。
Ｄ素子の場合、上記の如＜４ａはカソード用リードフレ
ーム、４ｂはアノード用リードフレームであるが、発光
素子１がＧａＡｓ系、ＧａＡｆＡｓ系のＬＥＤ素子の場
合、４ａはアノード用リードフレーム、４ｂはカソード
用リードフレームとなる。
第６図及び第７図は光源部の接合面の変形例を示す概略
断面図であり、第８図及び第９図はそれぞれ各変形例の
発光素子が発する光の光路図である。第６図及び第８図
において３１は光ファイバ２と結合するための凹部、第
７図及び第９図において３２は光ファイバ２と結合する
ための凸部である。前述の第１の実施例の光源部ｌＯで
は結合部が平面状の接合面６ａのみであったが、第６図
に示す変形例では結合部に光ファイバ２を嵌合する凹部
３１を形成し、第７図に示す変形例では結合部に光ファ
イバ２を嵌合する凸部３２を形成しである。
断面図であり、第８図及び第９図はそれぞれ各変形例の
発光素子が発する光の光路図である。第６図及び第８図
において３１は光ファイバ２と結合するための凹部、第
７図及び第９図において３２は光ファイバ２と結合する
ための凸部である。前述の第１の実施例の光源部ｌＯで
は結合部が平面状の接合面６ａのみであったが、第６図
に示す変形例では結合部に光ファイバ２を嵌合する凹部
３１を形成し、第７図に示す変形例では結合部に光ファ
イバ２を嵌合する凸部３２を形成しである。
第６図及び第８図に示す変形例では、結合部に形成され
た凹部３１に光ファイバ２の先端部を嵌め込むことによ
り、光源部１０と光ファイバ２とを結合する。
た凹部３１に光ファイバ２の先端部を嵌め込むことによ
り、光源部１０と光ファイバ２とを結合する。
第７図及び第９図に示す変形例では、予め光ファイバ２
の先端部からクラフト部２ｃだけを残してコア部２ｂを
取り去り、そのように形成された光ファイバ２の先端部
を凸部３２に嵌め込むことにより、光源部１０と光ファ
イバ２とを結合する。
の先端部からクラフト部２ｃだけを残してコア部２ｂを
取り去り、そのように形成された光ファイバ２の先端部
を凸部３２に嵌め込むことにより、光源部１０と光ファ
イバ２とを結合する。
上記のような構成によれば、結合部に形成された凹部３
１あるいは凸部３２に光ファイバ２を嵌め込むことによ
り、光ファイバ２の受光面２ａを容易に所定の位置に配
置することができると共に、位置ずれ等による光の結合
効率の低下を防止することができる。
１あるいは凸部３２に光ファイバ２を嵌め込むことによ
り、光ファイバ２の受光面２ａを容易に所定の位置に配
置することができると共に、位置ずれ等による光の結合
効率の低下を防止することができる。
第１０図は本発明の第２の実施例である半導体発光装置
の概略断面図、第１１図はその発光素子が発する光の光
路図、第１２図及び第１３図は本実施例の変形例を示す
図であり、第１２図はその概略断面図、第１３図はその
発光素子が発する光の光路図である。尚、第１０図及び
第１１図に示す第２の実施例及び以下に説明する他の実
施例において上記第１図乃至第３図に示す第１の実施例
と同一の機能を有するものは同一の符号を付すことによ
りその詳細な説明を省略する。
の概略断面図、第１１図はその発光素子が発する光の光
路図、第１２図及び第１３図は本実施例の変形例を示す
図であり、第１２図はその概略断面図、第１３図はその
発光素子が発する光の光路図である。尚、第１０図及び
第１１図に示す第２の実施例及び以下に説明する他の実
施例において上記第１図乃至第３図に示す第１の実施例
と同一の機能を有するものは同一の符号を付すことによ
りその詳細な説明を省略する。
第１Ｏ図に示す第２の実施例が第１の実施例と異なるの
は、第１の実施例では光源部１０と光ファイバ２とが着
脱自在に構成されていたが、本実施例では光源部１０と
光ファイバ２とが一体的に形成されている点である。す
なわち、本実施例の光ファイバ２は光源部ｌＯの光透過
性材料６と同じ材料で形成されている。その他の構成は
第１の実施例と同様である。
は、第１の実施例では光源部１０と光ファイバ２とが着
脱自在に構成されていたが、本実施例では光源部１０と
光ファイバ２とが一体的に形成されている点である。す
なわち、本実施例の光ファイバ２は光源部ｌＯの光透過
性材料６と同じ材料で形成されている。その他の構成は
第１の実施例と同様である。
上記の第２の実施例によれば、発光素子ｌから光ファイ
バ２までの光路には空気層や接合面が存在しないので、
空気層による界面反射損失や接合面損失は生じない、し
たがって、発光素子１が発する光をほぼ損失なく光ファ
イバ２によって伝送することができる。また、本実施例
によれば、光源部１０を光透過性材料６によりモールド
する際に、同時に光ファイバ２を光透過性材料６により
形成することができるので、第１の実施例よりも、さら
に容易に製造し、量産することができる。その他の作用
・効果は第１の実施例と同様である。
バ２までの光路には空気層や接合面が存在しないので、
空気層による界面反射損失や接合面損失は生じない、し
たがって、発光素子１が発する光をほぼ損失なく光ファ
イバ２によって伝送することができる。また、本実施例
によれば、光源部１０を光透過性材料６によりモールド
する際に、同時に光ファイバ２を光透過性材料６により
形成することができるので、第１の実施例よりも、さら
に容易に製造し、量産することができる。その他の作用
・効果は第１の実施例と同様である。
尚、光ファイバ２の受光面の位置は、光ファイバ２の径
が太い場合には、第１２図及び第１３図に示すように、
反射面６ｂによって反射される光を有効に受光すること
ができる位置であれば、反射面６ｂの焦点からずらした
位置に形成してもよい、また、第１の実施例と同様にカ
ソード用り−ドフレームとアノード用リードフレームと
はその影の全部又は一部が重なり合うように配置しても
よい、更に、光ファイバ２は湾曲したものでもよいし、
その側面には低屈折率物質によるコーティング等により
クラッド層を設けてもよい、加えて、本実施例の光ファ
イバ２の先端部に他の光ファイバを接続できるようにし
もよい。
が太い場合には、第１２図及び第１３図に示すように、
反射面６ｂによって反射される光を有効に受光すること
ができる位置であれば、反射面６ｂの焦点からずらした
位置に形成してもよい、また、第１の実施例と同様にカ
ソード用り−ドフレームとアノード用リードフレームと
はその影の全部又は一部が重なり合うように配置しても
よい、更に、光ファイバ２は湾曲したものでもよいし、
その側面には低屈折率物質によるコーティング等により
クラッド層を設けてもよい、加えて、本実施例の光ファ
イバ２の先端部に他の光ファイバを接続できるようにし
もよい。
第１４図及び第１５図は本発明の第３の実施例を示す図
であり、第１４図はその概略断面図、第１５図はその発
光素子が発する光の光路図である。
であり、第１４図はその概略断面図、第１５図はその発
光素子が発する光の光路図である。
第１４図及び第１５図において、２０ａ・２０ｂは光フ
ァイバ、６０ａ・６０ｂは反射面、Ｐｏは反射面６０ａ
・６０ｂの共通の焦点、Ｐ＋は反射面６０ａの他の焦点
、Ｐ、は６０ｂの他の焦点である。
ァイバ、６０ａ・６０ｂは反射面、Ｐｏは反射面６０ａ
・６０ｂの共通の焦点、Ｐ＋は反射面６０ａの他の焦点
、Ｐ、は６０ｂの他の焦点である。
第１４図及び第１５ｒＭに示す第３の実施例が、第Ｉの
実施例と異なるのは、第１の実施例では反射面６ｂが一
個であったのに対し、第２の実施例では反射面６０ａ・
６０ｂが２個配置され、また各反射面６０ａ・６０ｂに
対応して光ファイバ２０ａ・２０ｂが設けられている点
である。すなわち、発光素子１と対向する光透過性材料
６の下端面には一方の焦点を共通にする回転楕円面が２
面形成され、その下端面に鍍金又は金属蒸着等により鏡
面加工を施し、反射面６０ａと反射面６０ｂとを形成し
ている。また、反射面６０ａの他の焦点には光ファイバ
２０ａの受光面が、反射面６０ｂの他の焦点には光ファ
イバ２０ｂの受光面が各々配置されている。尚、光ファ
イバ２０ａ・２０ｂは光源部１０と着脱自在な構成とし
てもよいし、光源部１０を形成するときに、同時に形成
するようにしてもよい、その他の構成は第１の実施例と
同様である。
実施例と異なるのは、第１の実施例では反射面６ｂが一
個であったのに対し、第２の実施例では反射面６０ａ・
６０ｂが２個配置され、また各反射面６０ａ・６０ｂに
対応して光ファイバ２０ａ・２０ｂが設けられている点
である。すなわち、発光素子１と対向する光透過性材料
６の下端面には一方の焦点を共通にする回転楕円面が２
面形成され、その下端面に鍍金又は金属蒸着等により鏡
面加工を施し、反射面６０ａと反射面６０ｂとを形成し
ている。また、反射面６０ａの他の焦点には光ファイバ
２０ａの受光面が、反射面６０ｂの他の焦点には光ファ
イバ２０ｂの受光面が各々配置されている。尚、光ファ
イバ２０ａ・２０ｂは光源部１０と着脱自在な構成とし
てもよいし、光源部１０を形成するときに、同時に形成
するようにしてもよい、その他の構成は第１の実施例と
同様である。
上記のように構成された第３の実施例によれば、発光素
子１が発した光は反射面６０ａと反射面６０ｂによって
反射され、反射面６０ａによって反射された光は集束さ
れて焦点Ｐ１に配置された光ファイバ２０ａに放射され
、反射面６０ｂによって反射された光は集束されて焦点
Ｐ３に配置された光ファイバ２０ｂに放射される。した
がって、２つの光ファイバ２０ａ・２０ｂに容易に等し
い光量を放射することができるし、また反射面６０ａ・
６０ｂの面積を変えることにより、必要に応じて、各光
ファイバ２０ａ・２０ｂに異なる光量を放射することも
できる。このように、本実施例によれば、光源部１０に
結合する光ファイバの数に対応して、反射面を配置する
ことにより、発光素子１が発する光を容易に必要な光量
に分けて各光ファイバに放射することができる。その他
の作用・効果は第１の実施例と同様である。
子１が発した光は反射面６０ａと反射面６０ｂによって
反射され、反射面６０ａによって反射された光は集束さ
れて焦点Ｐ１に配置された光ファイバ２０ａに放射され
、反射面６０ｂによって反射された光は集束されて焦点
Ｐ３に配置された光ファイバ２０ｂに放射される。した
がって、２つの光ファイバ２０ａ・２０ｂに容易に等し
い光量を放射することができるし、また反射面６０ａ・
６０ｂの面積を変えることにより、必要に応じて、各光
ファイバ２０ａ・２０ｂに異なる光量を放射することも
できる。このように、本実施例によれば、光源部１０に
結合する光ファイバの数に対応して、反射面を配置する
ことにより、発光素子１が発する光を容易に必要な光量
に分けて各光ファイバに放射することができる。その他
の作用・効果は第１の実施例と同様である。
尚、上記の各実施例では、反射面が回転楕円面状に形成
されている場合について説明したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、発光素子が発する光を集束する
ように反射するものであれば他の形状であってもよい。
されている場合について説明したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、発光素子が発する光を集束する
ように反射するものであれば他の形状であってもよい。
以上説明したように本発明によれば、空気層との界面反
射による光損失を減少し、しかも発光素子が発した光を
凹面状反射面により効率よく集束して光ファイバに放射
することができるので、発光素子と光ファイバとの光の
結合効率の向上を図ることができる半導体発光装置を提
供することができる。
射による光損失を減少し、しかも発光素子が発した光を
凹面状反射面により効率よく集束して光ファイバに放射
することができるので、発光素子と光ファイバとの光の
結合効率の向上を図ることができる半導体発光装置を提
供することができる。
第１図は本発明の第１の実施例である半導体発光装置の
光源部の概略断面図、第２図はその発光素子が発する光
の光路図、第３図はその光源部の変形例、第４図及び第
５図は光源部のリードフレームの変形例を示す概略断面
図、第６図及び第７図は光源部の接合面の変形例を示す
概略断面図であり、第８図及び第９図はそれぞれ各変形
例の発光素子が発する光の光路図、第１０図は本発明の
第２の実施例である半導体発光装置の概略！１ｒｉｆ１
７図、第１１図はその発光素子が発する光の光路図、第
１２図及び第１３図は本実施例の変形例を示す図、第１
４図及び第１５図は本発明の第３の実施例を示す図であ
り、第１４図はその概略断面図、第１５図はその発光素
子が発する光の光路図、第１６図は従来の半導体発光装
置の概略概念図である。 ｌ・・・発光素子、２・２０ａ・２０ｂ・・・光ファイ
バ、２ａ・・・受光面、４・・・リードフレーム、４ａ
・・・カソード用リードフレーム、４ｂ・・・アノード
用リードフレーム、５・・・ワイヤ、６・・・光透過性
材料、６ａ・・・接合面、６ｂ・６０ａ・６０ｂ・・・
反射面、３０・・・絶縁層、３１・・・凹部、３２・・
・凸部・ 出願人 岩 崎 電 気 株式会社 代理人 弁理士 半 １）昌 男 第３図 第４図 第２図 第５図 第６図 第７図 第８図 第１１図 第１２図 第９図 第１０図 第１３図 第１４図 第１５図 第１６図
光源部の概略断面図、第２図はその発光素子が発する光
の光路図、第３図はその光源部の変形例、第４図及び第
５図は光源部のリードフレームの変形例を示す概略断面
図、第６図及び第７図は光源部の接合面の変形例を示す
概略断面図であり、第８図及び第９図はそれぞれ各変形
例の発光素子が発する光の光路図、第１０図は本発明の
第２の実施例である半導体発光装置の概略！１ｒｉｆ１
７図、第１１図はその発光素子が発する光の光路図、第
１２図及び第１３図は本実施例の変形例を示す図、第１
４図及び第１５図は本発明の第３の実施例を示す図であ
り、第１４図はその概略断面図、第１５図はその発光素
子が発する光の光路図、第１６図は従来の半導体発光装
置の概略概念図である。 ｌ・・・発光素子、２・２０ａ・２０ｂ・・・光ファイ
バ、２ａ・・・受光面、４・・・リードフレーム、４ａ
・・・カソード用リードフレーム、４ｂ・・・アノード
用リードフレーム、５・・・ワイヤ、６・・・光透過性
材料、６ａ・・・接合面、６ｂ・６０ａ・６０ｂ・・・
反射面、３０・・・絶縁層、３１・・・凹部、３２・・
・凸部・ 出願人 岩 崎 電 気 株式会社 代理人 弁理士 半 １）昌 男 第３図 第４図 第２図 第５図 第６図 第７図 第８図 第１１図 第１２図 第９図 第１０図 第１３図 第１４図 第１５図 第１６図
Claims (12)
- （１）発光素子と、該発光素子に電力を供給するリード
部と、前記発光素子の発光面に対向して設けられた凹面
状反射面とを有する光源部と、該光源部の前記凹面状反
射面によって反射された光を伝送する光ファイバとを備
え、前記光源部は前記発光素子が発する光を前記凹面状
反射面で集束するように反射した後、前記光ファイバに
放射するように構成したことを特徴とする半導体発光装
置。 - （２）前記光源部は、その空間部を光透過性材料で充填
し、一体的に形成されている請求項１記載の半導体発光
装置。 - （３）前記光源部と前記光ファイバとは結合部を介して
、着脱自在に結合されていることを特徴とする請求項１
又は２記載の半導体発光装置。 - （４）前記結合部には光ファイバを嵌合する凸部又は凹
部が形成されている請求項３記載の半導体発光装置。 - （５）前記光源部と前記光ファイバとは一体的に形成さ
れていることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体
発光装置。 - （６）前記光ファイバは前記光源部の空間部に充填され
る光透過性材料と同一の材料により形成されているもの
である請求項５記載の半導体発光装置。 - （７）前記凹面状反射面は、楕円面状に形成され、前記
発光素子は前記凹面状反射面の一方の焦点に配置されて
いる請求項１乃至６の何れかに記載の半導体発光装置。 - （８）前記凹面状反射面は、楕円面状に形成され、前記
発光素子は前記凹面状反射面の一方の焦点に配置され、
他方の焦点には前記光ファイバの受光面が配置されてい
る請求項１乃至６の何れかに記載の半導体発光装置。 - （９）前記凹面状反射面は、反射した光が前記光ファイ
バの最大入射角以内の角度範囲で前記光ファイバに入射
するように形成されている請求項１乃至８の何れかに記
載の半導体発光装置。 - （１０）前記凹面状反射面は、複数の小凹面状反射面か
らなり、該複数の小凹面状反射面の各々に対応して前記
光ファイバが配置されている請求項１乃至６の何れかに
記載の半導体発光装置。 - （１１）前記小凹面状反射面は楕円面状に形成され、且
つ前記複数の小凹面状反射面は一方の焦点を共通にして
設けられ、該共通の焦点には前記発光素子が配置され、
他方の焦点には前記各小凹面状反射面に対応する前記光
ファイバの受光面が配置されている請求項１０記載の半
導体発光装置。 - （１２）前記小凹面状反射面は、反射した光が対応する
前記光ファイバの最大入射角以内の角度範囲で前記光フ
ァイバに入射するように形成されている請求項１０又は
１１に記載の半導体発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18758688A JP2729264B2 (ja) | 1988-05-31 | 1988-07-27 | 光ファイバ用半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13477888 | 1988-05-31 | ||
| JP63-134778 | 1988-05-31 | ||
| JP18758688A JP2729264B2 (ja) | 1988-05-31 | 1988-07-27 | 光ファイバ用半導体発光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0249478A true JPH0249478A (ja) | 1990-02-19 |
| JP2729264B2 JP2729264B2 (ja) | 1998-03-18 |
Family
ID=26468787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18758688A Expired - Fee Related JP2729264B2 (ja) | 1988-05-31 | 1988-07-27 | 光ファイバ用半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2729264B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005056269A2 (de) * | 2003-12-09 | 2005-06-23 | G.L.I. Global Light Industries Gmbh | Verfahren zur herstellung lichtemittierender halbleiterdioden auf einer platine und leuchteinheiten mit integrierter platine |
| EP1873566A2 (en) * | 2006-06-26 | 2008-01-02 | Osram Sylvania, Inc. | Light emitting diode with light guide assembly |
| JP2011525130A (ja) * | 2008-06-17 | 2011-09-15 | ボード オブ トラスティーズ オブ ザ レランド スタンフォード ジュニア ユニバーシティ | 光伝送素子を用いた標的細胞の光刺激のための方法、システム、および装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4989546A (ja) * | 1972-12-25 | 1974-08-27 | ||
| JPS562263U (ja) * | 1979-06-18 | 1981-01-10 |
-
1988
- 1988-07-27 JP JP18758688A patent/JP2729264B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4989546A (ja) * | 1972-12-25 | 1974-08-27 | ||
| JPS562263U (ja) * | 1979-06-18 | 1981-01-10 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2005056269A2 (de) * | 2003-12-09 | 2005-06-23 | G.L.I. Global Light Industries Gmbh | Verfahren zur herstellung lichtemittierender halbleiterdioden auf einer platine und leuchteinheiten mit integrierter platine |
| WO2005056269A3 (de) * | 2003-12-09 | 2005-11-10 | G L I Global Light Ind Gmbh | Verfahren zur herstellung lichtemittierender halbleiterdioden auf einer platine und leuchteinheiten mit integrierter platine |
| EP1873566A2 (en) * | 2006-06-26 | 2008-01-02 | Osram Sylvania, Inc. | Light emitting diode with light guide assembly |
| EP1873566A3 (en) * | 2006-06-26 | 2009-09-16 | Osram Sylvania, Inc. | Light emitting diode with light guide assembly |
| US7795632B2 (en) | 2006-06-26 | 2010-09-14 | Osram Sylvania Inc. | Light emitting diode with direct view optic |
| JP2011525130A (ja) * | 2008-06-17 | 2011-09-15 | ボード オブ トラスティーズ オブ ザ レランド スタンフォード ジュニア ユニバーシティ | 光伝送素子を用いた標的細胞の光刺激のための方法、システム、および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2729264B2 (ja) | 1998-03-18 |
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