JPH05190909A - Light emitting device, photoelectric sensor and color mark sensor - Google Patents
Light emitting device, photoelectric sensor and color mark sensorInfo
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- JPH05190909A JPH05190909A JP4024434A JP2443492A JPH05190909A JP H05190909 A JPH05190909 A JP H05190909A JP 4024434 A JP4024434 A JP 4024434A JP 2443492 A JP2443492 A JP 2443492A JP H05190909 A JPH05190909 A JP H05190909A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は発光装置、光電センサ及
びカラーマークセンサに関する。具体的にいうと、発光
素子を用いた高出射効率の発光装置と、この発光装置を
用いた光電センサ及びカラーマークセンサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting device, a photoelectric sensor and a color mark sensor. Specifically, the present invention relates to a light emitting device using a light emitting element and having high emission efficiency, and a photoelectric sensor and a color mark sensor using this light emitting device.
【0002】[0002]
【従来の技術とその問題点】発光ダイオード(LED)
等の発光素子を用いた発光装置としては、図示しない
が、発光素子と発光素子から出射された光を集光もしく
はコリメートさせるためのマイクロフレネルレンズとを
一体に組合せた発光装置がある。2. Description of the Related Art Light emitting diodes (LEDs)
Although not shown, as a light emitting device using a light emitting element such as the above, there is a light emitting device in which a light emitting element and a micro Fresnel lens for condensing or collimating light emitted from the light emitting element are integrally combined.
【0003】しかしながら、このような発光装置でも、
発光素子から出射された全光束をマイクロフレネルレン
ズで集光して出射させることはできず、マイクロフレネ
ルレンズを通して出射される光は発光素子から出射され
た光の一部に過ぎず、光の出射効率が低かった。また、
このような発光装置を用いて波長の異なる2種の光をミ
キシングさせることは困難であった。However, even with such a light emitting device,
The entire light flux emitted from the light emitting element cannot be condensed and emitted by the micro Fresnel lens, and the light emitted through the micro Fresnel lens is only a part of the light emitted from the light emitting element. The efficiency was low. Also,
It has been difficult to mix two types of light having different wavelengths using such a light emitting device.
【0004】従来より用いられている波長ミキシング用
の発光装置101を図22に示す。これはハーフミラー
102の両側に発光波長の異なる発光素子103,10
4を配置し、一方の発光素子103から出射されてハー
フミラー102を透過した光と、もう一方の発光素子1
04から出射されてハーフミラー102で反射された光
とを重ね合わせて2色の光をミキシングして出射させる
ものである。FIG. 22 shows a conventional light emitting device 101 for wavelength mixing. This is because the light emitting elements 103 and 10 having different emission wavelengths are provided on both sides of the half mirror 102.
4 arranged, the light emitted from one light emitting element 103 and transmitted through the half mirror 102, and the other light emitting element 1
The light emitted from 04 and reflected by the half mirror 102 is superposed to mix and emit the two color lights.
【0005】しかし、このような波長ミキシング用の発
光装置にあっては、ハーフミラーによる反射時及びハー
フミラーの透過時に光量が半減し、高出力のミキシング
光を出射させることが困難であった。また、2色の光の
ミキシングが限界で、3色以上の光をミキシングさせる
ことができなかった。さらに、2色の光が色ずれを起こ
し易かった。However, in such a light-emitting device for wavelength mixing, the amount of light is halved when reflected by the half mirror and transmitted through the half mirror, and it is difficult to emit high-output mixing light. Further, the mixing of light of two colors is limited, and the light of three or more colors cannot be mixed. Further, the two colors of light were likely to cause color shift.
【0006】また、発光装置と光ファイバーとの結合方
式には、直接結合方式とレンズ結合方式とがある。図2
3は発光装置111と光ファイバー114の直接結合方
式を示す断面図である。この従来の直接結合方式にあっ
ては、発光素子112を内蔵した発光装置111内に光
ファイバー114の端部を挿入して光ファイバー114
の端面に発光素子112を当接させ、発光装置111の
ハウジング113によって発光素子112と光ファイバ
ー114とを互いに位置決めしている。There are a direct coupling method and a lens coupling method for coupling the light emitting device and the optical fiber. Figure 2
3 is a cross-sectional view showing a direct coupling method of the light emitting device 111 and the optical fiber 114. In this conventional direct coupling method, the end portion of the optical fiber 114 is inserted into the light emitting device 111 containing the light emitting element 112 and the optical fiber 114 is inserted.
The light emitting element 112 is brought into contact with the end face of the light emitting element 111, and the light emitting element 112 and the optical fiber 114 are positioned relative to each other by the housing 113 of the light emitting device 111.
【0007】しかしながら、光ファイバーの有効開口角
θc(光ファイバーがコア端面から受け入れることので
きる光線の最大受光角であって、例えばコアの屈折率を
n1,クラッドの屈折率をn2とすれば、NA=sinθ
c≒(n1 2−n2 2)1/2で決まる。なお、このNAを開
口数という。)以上の入射角度で光ファイバーのコアに
入射した光は光ファイバー内を伝わらないので、直接結
合方式にあっては、発光素子と光ファイバーとの結合効
率に限界があった。このため、光ファイバーの他端から
の光出射効率も高くすることができなかった。However, if the effective aperture angle θc of the optical fiber (the maximum acceptance angle of the light beam that the optical fiber can receive from the end face of the optical fiber, for example, the refractive index of the core is n 1 and the refractive index of the clad is n 2 , NA = sin θ
It is determined by c≈ (n 1 2 −n 2 2 ) 1/2 . This NA is called numerical aperture. Since the light incident on the core of the optical fiber at the above incident angles does not propagate in the optical fiber, the direct coupling method has a limit in the coupling efficiency between the light emitting element and the optical fiber. For this reason, the light emission efficiency from the other end of the optical fiber cannot be increased.
【0008】また、レンズ結合方式は、発光素子と光フ
ァイバーの端面との間にレンズを挿入したものであり、
発光素子から出射された光束のうち広い方位の光束をレ
ンズを通過させることによって小さな入射角度で光ファ
イバーのコア内に有効に入射させることができるので、
発光素子と光ファイバーとの結合効率を高めることがで
きるが、発光素子、レンズ及び光ファイバーの光軸合わ
せが難しいという欠点が合った。In the lens coupling system, a lens is inserted between the light emitting element and the end face of the optical fiber.
Since a light beam in a wide azimuth among the light beams emitted from the light emitting element can be effectively incident on the core of the optical fiber at a small incident angle by passing through the lens,
Although it is possible to increase the coupling efficiency between the light emitting device and the optical fiber, it is difficult to align the optical axes of the light emitting device, the lens and the optical fiber.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明は叙上の従来例
の欠点に鑑みてなされたものであり、その主な目的とす
るところは、高効率で光を出射させることができ、ま
た、2色以上のミキシング光を色ずれなく出射させるこ
とができる発光装置等を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the drawbacks of the above conventional examples, and the main purpose thereof is to emit light with high efficiency, and An object of the present invention is to provide a light emitting device or the like that can emit mixed lights of two or more colors without color shift.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明による第1の発光
装置は、内部に設けた光学的空間の内壁面のほぼ全面に
わたって光散乱面を形成されたハウジングと、このハウ
ジングの光学的空間内に光を入射させる1個または複数
個の発光体と、このハウジングに形成された少なくとも
1つの光出射孔とを備えたことを特徴としている。A first light emitting device according to the present invention is a housing in which a light scattering surface is formed over substantially the entire inner wall surface of an optical space provided inside, and a housing in the optical space of the housing. It is characterized by comprising one or a plurality of light-emitting bodies that allow light to enter the housing, and at least one light emitting hole formed in the housing.
【0011】本発明による第2の発光装置は、内部に設
けた光学的空間の内壁面の少なくとも一部に光散乱面を
形成されたハウジングと、このハウジングの光学的空間
内に光を入射させる1個または複数個の発光体と、前記
光散乱面と対向する箇所においてハウジングに形成され
た少なくとも1つの光出射孔とを備えたことを特徴とし
ている。In the second light emitting device according to the present invention, a housing having a light scattering surface formed on at least a part of an inner wall surface of an optical space provided therein, and light is incident on the optical space of the housing. It is characterized by comprising one or a plurality of light emitting bodies and at least one light emitting hole formed in the housing at a position facing the light scattering surface.
【0012】また、上記発光装置においては、発光波長
を異にする複数個の発光体を用いることもできる。Further, in the above light emitting device, it is possible to use a plurality of light emitting bodies having different emission wavelengths.
【0013】あるいは、光学的空間内に臨ませてモニタ
ー用受光素子を配置しても良い。Alternatively, the monitor light receiving element may be arranged so as to face the optical space.
【0014】また、光出射孔には、光ファイバーを接続
したり、出射光を集光もしくはコリメートさせるための
レンズを設けたりすることもできる。Further, an optical fiber may be connected to the light emitting hole, and a lens for condensing or collimating the emitted light may be provided.
【0015】さらに、上記発光装置を用いて、光電セン
サやカラーマークセンサを構成することができる。Further, a photoelectric sensor or a color mark sensor can be constructed by using the above light emitting device.
【0016】[0016]
【作用】本発明の発光装置にあっては、発光体から出射
された光を直接に光出射孔から出射させ、あるいは光散
乱面で1次反射ないし多重反射させた後、光出射孔から
出射させることができるので、発光体から出射された光
のほぼ全光量を光出射孔から出射させることができる。
したがって、発光装置の光出射効率を大幅に向上させる
ことができる。In the light emitting device of the present invention, the light emitted from the light emitting body is directly emitted from the light emitting hole, or is primary-reflected or multiple-reflected by the light scattering surface and then emitted from the light emitting hole. Therefore, almost the total amount of light emitted from the light emitting body can be emitted from the light emitting hole.
Therefore, the light emission efficiency of the light emitting device can be significantly improved.
【0017】また、発光波長の異なる2個以上の発光体
を設けた場合には、2色以上の光をミキシングして光出
射孔から出射させることができる。しかも、2色以上の
光をミキシングして出射させても、ハーフミラーを用い
た場合のように光量が半減することがなく、効率よくミ
キシング光を出射させることができる。さらには、3色
以上の光のミキシングも容易に行なえる。さらに、同一
波長の発光体を複数個搭載した場合には、複数個の発光
体から出射された光を高効率で光出射孔から出射させる
ことができるので、1個の発光体からは得ることができ
ないような強い出射パワーの光を出射させることができ
る。When two or more light emitters having different emission wavelengths are provided, two or more colors of light can be mixed and emitted from the light emission hole. Moreover, even if two or more colors of light are mixed and emitted, the amount of light is not halved as in the case of using a half mirror, and the mixed light can be emitted efficiently. Furthermore, it is possible to easily mix lights of three or more colors. Further, when a plurality of light emitters having the same wavelength are mounted, the light emitted from the plurality of light emitters can be emitted from the light emitting hole with high efficiency, and therefore, it is possible to obtain from one light emitter. It is possible to emit light having a strong emission power that cannot be obtained.
【0018】しかも、このようにして複数個の発光体を
搭載した場合にも、色ずれや光軸ずれを起こしにくく、
そのため光軸調整なども不要になる。Moreover, even when a plurality of light-emitting bodies are mounted in this way, color shift and optical axis shift hardly occur,
Therefore, there is no need to adjust the optical axis.
【0019】さらには、モニター用受光素子の搭載も容
易に行なえ、モニター用受光素子で検出したモニター光
の受光強度が一定になるように調整することにより、光
出射孔から出射される出射光のパワーを一定にコントロ
ールすることができる。Further, the light receiving element for monitoring can be easily mounted, and by adjusting the light receiving intensity of the monitor light detected by the light receiving element for monitoring to be constant, the light emitted from the light emitting hole can be adjusted. Power can be controlled constantly.
【0020】また、この発光装置の光出射孔に光ファイ
バーを接続すれば、発光体から出射されたほぼ全光量を
光ファイバーに入射させることができるので、発光体と
光ファイバーとを高結合効率で光学的に結合させること
ができる。しかも、発光体と光ファイバーとの光軸合わ
せ等の調整作業も要求されないので、優れた光結合ユニ
ットとして使用することができる。Further, if an optical fiber is connected to the light emitting hole of this light emitting device, almost the entire amount of light emitted from the light emitting body can be incident on the optical fiber, so that the light emitting body and the optical fiber can be optically coupled with high coupling efficiency. Can be combined with. Moreover, since adjustment work such as optical axis alignment between the light emitter and the optical fiber is not required, it can be used as an excellent optical coupling unit.
【0021】さらに、光出射孔にレンズを装着すれば、
高い出射効率でコリメート光等を出射させることがで
き、レンズ系も含めた発光装置をコンパクトに構成する
ことができる。Further, if a lens is attached to the light exit hole,
The collimated light or the like can be emitted with high emission efficiency, and the light emitting device including the lens system can be configured compactly.
【0022】また、この発光装置を用いて光電センサや
カラーマークセンサ等の光学センサを構成すれば、部品
点数を削減したり、検出感度を高めるなどの効果を得る
ことができる。Further, if an optical sensor such as a photoelectric sensor or a color mark sensor is constructed by using this light emitting device, it is possible to obtain effects such as a reduction in the number of parts and an increase in detection sensitivity.
【0023】[0023]
【実施例】図1は本発明の一実施例による発光装置Aを
示す断面図である。1はハウジングであって、ハウジン
グ1の外形は直方体をしており、内部には球状の光学的
空間2が形成されている。また、ハウジング1には光を
出射させるための1つの光出射孔4(光出射孔4は2以
上設けても差し支えない)が開口されている。この光学
的空間2の内壁面及び光出射孔4の内周面は光散乱面3
となっている。光散乱面3としては、白色散乱物質を用
いるのが望ましい。白色散乱物質は、完全拡散反射面
(正反射成分がなく、拡散反射光の輝度がすべての方向
に対して一定値をとり、Lambertの余弦則に従う理想的
な散乱面)を形成することができる反射率が1に近い物
質であって、例えば、硫酸バリウムの粉末、酸化マグネ
シウム、ポリテトラフロロエチレン(poly-fluorocarbo
n)〔Allied-Chemical社製の商品名G-80 Halon〕、Koda
k社製の白色塗料(Eastman White Reflectance Paint)
等を用いることができる。すなわち、これらの白色散乱
物質を用いてハウジング1を成形してもよく、あるい
は、金属やプラスチックによってハウジング1を成形
し、その光学的空間2の内壁面及び光出射孔4の内周面
に白色散乱物質の被膜(光散乱面3)をコーティングし
ても良い。1 is a sectional view showing a light emitting device A according to an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes a housing, the outer shape of the housing 1 is a rectangular parallelepiped, and a spherical optical space 2 is formed inside. Further, the housing 1 is provided with one light emitting hole 4 for emitting light (two or more light emitting holes 4 may be provided). The inner wall surface of the optical space 2 and the inner peripheral surface of the light exit hole 4 are the light scattering surface 3
Has become. For the light scattering surface 3, it is desirable to use a white scattering material. The white scattering material can form a perfect diffuse reflection surface (there is no specular reflection component, the intensity of diffuse reflection light is constant in all directions, and is an ideal scattering surface that follows Lambert's cosine law). A substance having a reflectance close to 1, for example, barium sulfate powder, magnesium oxide, poly-tetracarboethylene (poly-fluorocarbo)
n) [Product name G-80 Halon manufactured by Allied-Chemical], Koda
Eastman White Reflectance Paint made by k company
Etc. can be used. That is, the housing 1 may be molded using these white scattering materials, or the housing 1 may be molded of metal or plastic and the inner wall surface of the optical space 2 and the inner peripheral surface of the light exit hole 4 may be white. You may coat the film (light-scattering surface 3) of a scattering substance.
【0024】ハウジング1には光出射孔4と対向させて
素子取付孔5bが設けられており、さらに、光出射孔4
及び素子取付孔5bと直交する方向にも素子取付孔5
a,5cが設けられている。このうち、素子取付孔5
b,5cにはそれぞれ発光側を光学的空間2内に向けて
発光ダイオード等の発光素子21,22が装着されてお
り、素子取付孔5aには受光面を光学的空間2に臨ませ
るようにしてフォトダイオード等のモニター用受光素子
24が装着されている。The housing 1 is provided with an element mounting hole 5b facing the light emitting hole 4, and further the light emitting hole 4 is provided.
And the element mounting hole 5 also in the direction orthogonal to the element mounting hole 5b.
a and 5c are provided. Of these, the element mounting hole 5
Light-emitting elements 21 and 22 such as light-emitting diodes are attached to b and 5c so that their light-emitting sides face the inside of the optical space 2, and the light receiving surface is exposed to the optical space 2 in the element mounting hole 5a. A monitor light receiving element 24 such as a photodiode is attached.
【0025】しかして、2個の発光素子21,22を発
光させると、発光素子21,22から出射された光のう
ち一部は光出射孔4から外部へ出射され、一部はモニタ
ー用受光素子24で受光される。また、光出射孔4から
出射されず、モニター用受光素子24にも入射しなかっ
た大部分の出射光は光散乱面3でほぼ完全に拡散反射さ
れる。光散乱面3で拡散反射された光は、再び一部が光
出射孔4から外部へ出射され、一部がモニター用受光素
子24で受光される。さらに、光出射孔4から出射され
ず、モニター用受光素子24にも入射しなかった大部分
の散乱反射光は別な箇所の光散乱面3でほぼ完全に拡散
反射される。このようにして発光素子21,22から出
射された光は、直接に、あるいは光散乱面3で1次散乱
反射ないし多重散乱反射された後、ほぼ全光量が光出射
孔4から外部へ出射され、もしくは受光素子24で受光
される。従って、このような発光装置Aを用いることに
より、発光素子21,22から出射された光を光出射孔
4から高効率で出射させることができる。However, when the two light emitting elements 21 and 22 are caused to emit light, a part of the light emitted from the light emitting elements 21 and 22 is emitted to the outside from the light emitting hole 4, and a part of the light is emitted for monitoring. The light is received by the element 24. Further, most of the emitted light which is not emitted from the light emitting hole 4 and does not enter the monitor light receiving element 24 is almost completely diffused and reflected by the light scattering surface 3. A part of the light diffusely reflected by the light scattering surface 3 is emitted again from the light emitting hole 4 and a part of the light is received by the monitor light receiving element 24. Further, most of the scattered reflected light which is not emitted from the light emitting hole 4 and does not enter the monitor light receiving element 24 is almost completely diffused and reflected by the light scattering surface 3 at another place. In this way, the light emitted from the light emitting elements 21 and 22 is directly or after being primary-scattered or multiple-scattered and reflected by the light-scattering surface 3, and then almost the entire amount of light is emitted from the light-emission hole 4 to the outside. Alternatively, the light is received by the light receiving element 24. Therefore, by using such a light emitting device A, the light emitted from the light emitting elements 21 and 22 can be emitted from the light emitting hole 4 with high efficiency.
【0026】また、2個の発光素子21,22の発光波
長(発光の中心波長)が異なる場合には、2色(例え
ば、赤色と緑色)の光をミキシングして光出射孔4から
出射させることができる。しかも、ハーフミラーのよう
に光のミキシングによって光量を半減させることがなく
て出射効率の低下もなく、色ずれが起きることがなく、
色ずれを防止するための光軸調整等を行なう必要もな
い。あるいは、2個の発光素子21,22の発光波長が
等しい場合には、単独の発光素子では得られないような
高出力の光を光出射孔4から出射させることができる。When the light emitting wavelengths (center wavelengths of light emission) of the two light emitting elements 21 and 22 are different, the lights of two colors (for example, red and green) are mixed and emitted from the light emitting hole 4. be able to. Moreover, unlike the half mirror, the amount of light is not halved due to the mixing of light, the emission efficiency is not reduced, and color misregistration does not occur.
There is no need to adjust the optical axis to prevent color misregistration. Alternatively, when the light emitting wavelengths of the two light emitting elements 21 and 22 are equal to each other, it is possible to emit light of high output, which cannot be obtained by a single light emitting element, from the light emitting hole 4.
【0027】この実施例では、モニター用受光素子24
を備えているので、モニター用受光素子24で受光して
いる受光量が一定となるように発光素子21,22の発
光量を制御することにより、光出射孔4から出力される
光量が一定となるように発光装置Aをコントロールする
ことができる。しかも、受光素子24は受光面を光学的
空間2内に臨ませるように任意の位置に取り付けること
ができるので、受光素子24の取り付けも容易に行なえ
る。In this embodiment, the monitor light receiving element 24
Therefore, by controlling the light emission amounts of the light emitting elements 21 and 22 so that the light receiving amount received by the monitor light receiving element 24 becomes constant, the light amount output from the light emitting hole 4 becomes constant. The light emitting device A can be controlled so that Moreover, since the light receiving element 24 can be attached at an arbitrary position so that the light receiving surface faces the optical space 2, the light receiving element 24 can be easily attached.
【0028】図2は本発明の別な実施例による発光装置
Bを示す断面図である。この発光装置Bにおいては、ハ
ウジング1の光学的空間2の内壁面及び光出射孔4の内
周面に白色散乱物質からなる光散乱面3を形成し、3つ
の素子取付孔5a,5b,5cをハウジング1の光出射
孔4と対向しない位置に互いに隣接させて設け、各素子
取付孔5a,5b,5cに発光素子21,22,23を
装着してある。FIG. 2 is a sectional view showing a light emitting device B according to another embodiment of the present invention. In this light emitting device B, a light scattering surface 3 made of a white scattering material is formed on the inner wall surface of the optical space 2 of the housing 1 and the inner peripheral surface of the light emitting hole 4, and three element mounting holes 5a, 5b, 5c are formed. Are provided adjacent to each other at positions not facing the light emitting hole 4 of the housing 1, and the light emitting elements 21, 22 and 23 are mounted in the respective element mounting holes 5a, 5b and 5c.
【0029】この実施例においては、3個の発光素子2
1,22,23の発光波長が異なる場合には、3色の光
をミキシングして光出射孔4から出射させることができ
る。また、同一波長の発光素子21,22,23を用い
た場合には、出射パワーをより高出力化することができ
る。しかも、各発光素子21,22,23が隣接位置に
配置されているので、各発光素子21,22,23の出
射パワー強度のバラツキや出射光軸のバラツキを小さく
することができる。In this embodiment, three light emitting elements 2 are used.
When the emission wavelengths of 1, 22, and 23 are different, the lights of three colors can be mixed and emitted from the light emission hole 4. Further, when the light emitting elements 21, 22, 23 having the same wavelength are used, the output power can be increased. Moreover, since the respective light emitting elements 21, 22, 23 are arranged at the adjacent positions, it is possible to reduce the variations in the emission power intensity of the respective light emitting elements 21, 22, 23 and the variations in the emission optical axis.
【0030】図3に示すものは本発明のさらに別な実施
例による発光装置Cを示す断面図である。この発光装置
Cにおいては、ハウジング1に1箇所の光出射孔4と1
つの素子取付孔5aを設けてあり、素子取付孔5aに発
光素子25を装着してある。FIG. 3 is a sectional view showing a light emitting device C according to still another embodiment of the present invention. In this light emitting device C, the housing 1 has one light emitting hole 4 and one light emitting hole 1.
One element mounting hole 5a is provided, and the light emitting element 25 is mounted in the element mounting hole 5a.
【0031】この発光素子25は、図4に示すように、
ステム31の上面に2つの発光体(LEDチップ)3
2,33を実装し、発光体32,33を透明なモールド
樹脂34内に封止したものである。なお、35は発光素
子25のリード端子である。このように複数個の発光体
32,33を実装した発光素子25を用いれば、発光素
子数を減少させることができ、部品点数を削減すること
ができると共に各発光体32,33から出る光の光軸ず
れを無くすことができる。This light emitting element 25, as shown in FIG.
Two light emitters (LED chips) 3 on the top surface of the stem 31.
2 and 33 are mounted, and the light emitting bodies 32 and 33 are sealed in a transparent mold resin 34. Reference numeral 35 is a lead terminal of the light emitting element 25. By using the light emitting element 25 in which a plurality of light emitting bodies 32 and 33 are mounted in this way, the number of light emitting elements can be reduced, the number of parts can be reduced, and the light emitted from each of the light emitting bodies 32 and 33 can be reduced. Optical axis shift can be eliminated.
【0032】図5は図3のような発光装置Cに用いる別
な発光素子26を示している。この発光素子26は、パ
ラボラステム36の上面に設けられた2箇所の凹所37
内に発光体(LEDチップ)32,33を実装したもの
であり、この凹所37の内面は凹面状の反射面となって
いるので、発光体32,33からの光の取り出し効率が
向上する。FIG. 5 shows another light emitting element 26 used in the light emitting device C as shown in FIG. The light emitting element 26 includes two recesses 37 provided on the upper surface of the parabolic stem 36.
The light emitting bodies (LED chips) 32 and 33 are mounted inside, and the inner surface of the recess 37 is a concave reflecting surface, so that the light extraction efficiency from the light emitting bodies 32 and 33 is improved. ..
【0033】図6は本発明のさらに別な実施例による発
光装置Dを示す断面図である。また、図7はその発光装
置Dの分解斜視図であって、具体的な組立て例を示して
いる。この発光装置Dは、ハウジング1に1つの光出射
孔4と2つの素子取付孔5a,5bを設け、各素子取付
孔5a,5bにモニター用受光素子24と発光素子21
を装着したものである。FIG. 6 is a sectional view showing a light emitting device D according to still another embodiment of the present invention. FIG. 7 is an exploded perspective view of the light emitting device D, showing a specific assembling example. In the light emitting device D, one light emitting hole 4 and two element mounting holes 5a and 5b are provided in the housing 1, and the monitor light receiving element 24 and the light emitting element 21 are provided in the respective element mounting holes 5a and 5b.
Is attached.
【0034】ハウジング1は2つのハーフユニット1
a,1bからなっており、一方のハーフユニット1aに
は半球状の凹部2aと溝部4aが凹設され、凹部2aの
底面に素子取付孔5aが設けられており、他方のハーフ
ユニット1bには半球状の凹部2bと溝部4bが凹設さ
れ、凹部2bの底面に素子取付孔5bが設けられてい
る。しかして、2つのハーフユニット1a及び1bを接
合してハウジング1を組み立てた時、凹部2a及び2b
によって光学的空間2が形成され、溝部4a及び4bに
よって光出射孔4が形成される。なお、光散乱面3を形
成するためには、両ハーフユニット1a及び1bを白色
散乱物質によって成形してもよく、あるいは、金属やプ
ラスチックを切削や金型成型によって成形したハーフユ
ニット1a及び1bの凹部2a、2b及び溝部4a,4
bの内面を白色散乱物質でコーティングしてもよい。The housing 1 has two half units 1.
a, 1b, one half unit 1a is provided with a hemispherical concave portion 2a and a groove portion 4a, an element mounting hole 5a is provided on the bottom surface of the concave portion 2a, and the other half unit 1b is provided. A hemispherical recess 2b and a groove 4b are recessed, and an element mounting hole 5b is provided on the bottom surface of the recess 2b. Therefore, when the housing 1 is assembled by joining the two half units 1a and 1b, the recesses 2a and 2b are
Thereby forming an optical space 2, and the groove portions 4a and 4b form a light emitting hole 4. In order to form the light scattering surface 3, both the half units 1a and 1b may be molded with a white scattering material, or the half units 1a and 1b formed by cutting metal or plastic by molding or die molding. Recesses 2a, 2b and grooves 4a, 4
The inner surface of b may be coated with a white scattering material.
【0035】図8は本発明のさらに別な実施例による発
光装置Eを示す断面図である。この発光装置Eはレンズ
51を付加したものであって、2つのハーフユニット1
a、1bによって構成されたハウジング1の光出射孔4
よりも出口側に光出射孔4よりも大径のレンズ収納室6
aを設け、レンズ収納室6aのレンズ取付部6bにフレ
ネルレンズのようなコリメート用もしくは集光用のレン
ズ51を取り付けてある。FIG. 8 is a sectional view showing a light emitting device E according to still another embodiment of the present invention. This light emitting device E has a lens 51 added thereto, and includes two half units 1.
Light exit hole 4 of housing 1 constituted by a and 1b
A lens storage chamber 6 having a diameter larger than that of the light exit hole 4 on the exit side
a is provided, and a lens 51 for collimating or condensing, such as a Fresnel lens, is attached to the lens attachment portion 6b of the lens storage chamber 6a.
【0036】しかして、この発光装置Eによれば、光出
射孔4から出射された高効率の出射光をレンズ51でコ
リメートもしくは集光させて外部へ出射させることがで
きる。また、このような発光装置Eによれば、発光素子
21,22とレンズ51を一体に組み立てたタイプの発
光装置Eにおいて2個の発光素子21,22から出射さ
れた光のミキシングを容易に行なうことができる。Thus, according to the light emitting device E, it is possible to collimate or condense the highly efficient emitted light emitted from the light emitting hole 4 with the lens 51 and to emit it to the outside. Further, according to such a light emitting device E, in the light emitting device E of the type in which the light emitting elements 21 and 22 and the lens 51 are integrally assembled, the lights emitted from the two light emitting elements 21 and 22 are easily mixed. be able to.
【0037】図9は本発明のさらに別な実施例による発
光装置Fを示す分解斜視図である。この発光装置Fにお
いては、レンズ収納室6aに設けたレンズ固定用溝6c
に球面レンズのようなコリメート用もしくは集光用のレ
ンズ51を取り付けたものである。FIG. 9 is an exploded perspective view showing a light emitting device F according to still another embodiment of the present invention. In this light emitting device F, the lens fixing groove 6c provided in the lens housing chamber 6a
A lens 51 for collimating or condensing light such as a spherical lens is attached to the.
【0038】図10に示すものは本発明のさらに別な実
施例による発光装置Gを分解して示す断面図である。こ
の発光装置Gはハウジング1を構成するハーフユニット
1a,1bに一体に発光素子27,27を形成したもの
である。すなわち、ハーフユニット1a,1bをそれぞ
れ発光素子27の電極41,42と一体にインサート成
形してあり、各電極41の頂面にLEDチップ43を搭
載し、LEDチップ43と電極42の間をボンディング
用ワイヤ44によって接続してある。さらに、発光素子
27,27(特に、LEDチップ43及びボンディング
用ワイヤ44)を保護するため、ハウジング1の光学的
空間2内の全体もしくは一部に透明な合成樹脂等を充填
してある。FIG. 10 is an exploded sectional view of a light emitting device G according to still another embodiment of the present invention. This light emitting device G is one in which the light emitting elements 27, 27 are formed integrally with the half units 1a, 1b constituting the housing 1. That is, the half units 1a and 1b are insert-molded integrally with the electrodes 41 and 42 of the light emitting element 27, the LED chip 43 is mounted on the top surface of each electrode 41, and the LED chip 43 and the electrode 42 are bonded to each other. They are connected by a wire for use 44. Further, in order to protect the light emitting elements 27, 27 (in particular, the LED chip 43 and the bonding wire 44), the whole or part of the optical space 2 of the housing 1 is filled with a transparent synthetic resin or the like.
【0039】なお、図10の実施例では、レンズ収納室
6a内にコリメート用もしくは集光用のレンズ51を設
けているが、レンズ51を有しない発光装置において図
10の実施例のように発光素子27をハウジング1に一
体に形成してもよい。In the embodiment of FIG. 10, a lens 51 for collimating or condensing is provided in the lens storage chamber 6a, but a light emitting device having no lens 51 emits light as in the embodiment of FIG. The element 27 may be formed integrally with the housing 1.
【0040】図11に示すものは本発明に係る発光装置
Hを用いたカラーマークセンサ61である。この発光装
置Hは、緑色光と赤色光の2種の発光体を内蔵した発光
素子28とコリメート用のレンズ51を備えたものであ
り、発光素子28から出射された光強度の等しい緑色光
及び赤色光は光散乱面3で多重反射された後、光出射孔
4からミキシング光として出射され、レンズ51によっ
てコリメートされる。このコリメートされたミキシング
光はハーフミラー62によって反射され、遮光部材63
及び光学系64を通過した後、カラーマークセンサ61
から出射され、シート8等の表面のカラーマーク68
a、68b、68cに照射される。この時、カラーマー
ク68a、68b、68cの色によって反射光の赤色光
成分と緑色光成分との光強度に差が生じる。カラーマー
ク68a、68b、68cで反射された反射光は、再び
カラーマークセンサ61へ戻り、光学系64やハーフミ
ラー62、集光用光学系65等を通過して受光素子66
へ入射する。ここで、検出対象のカラーマークの色によ
って受光素子66へ入射した光の赤色光成分と緑色光成
分とが異なるので、赤色光成分の光強度と緑色光成分の
光強度とを比較することによってカラーマークの色を識
別することができる。FIG. 11 shows a color mark sensor 61 using the light emitting device H according to the present invention. This light-emitting device H is provided with a light-emitting element 28 containing two types of light emitters of green light and red light and a lens 51 for collimation. The red light is multiple-reflected by the light scattering surface 3, then emitted from the light emitting hole 4 as mixing light, and collimated by the lens 51. The collimated mixing light is reflected by the half mirror 62, and the light blocking member 63
And the color mark sensor 61 after passing through the optical system 64.
Is emitted from the color mark 68 on the surface of the sheet 8 or the like.
A, 68b, 68c are irradiated. At this time, there is a difference in light intensity between the red light component and the green light component of the reflected light depending on the colors of the color marks 68a, 68b, 68c. The reflected light reflected by the color marks 68a, 68b, 68c returns to the color mark sensor 61 again, passes through the optical system 64, the half mirror 62, the condensing optical system 65, etc., and the light receiving element 66.
Incident on. Here, since the red light component and the green light component of the light incident on the light receiving element 66 differ depending on the color of the color mark to be detected, the light intensity of the red light component and the light intensity of the green light component are compared. The color of the color mark can be identified.
【0041】このようなカラーマークセンサ61に本発
明に係る発光装置Hを用いれば、従来のカラーマークセ
ンサに比較して部品点数を減少させることができ、ま
た、発光素子等の光軸調整の手間も不要になるという利
点がある。なお、図11のカラーマークセンサ61で
は、レンズ51を備えた発光装置Hを用いているが、発
光装置とレンズとを別体とし、レンズのない発光装置
(例えば、図1や図3に示した発光装置)を用いてもよ
い。If the light emitting device H according to the present invention is used for such a color mark sensor 61, the number of parts can be reduced as compared with the conventional color mark sensor, and the optical axis of the light emitting element or the like can be adjusted. There is an advantage that labor is not required. The color mark sensor 61 of FIG. 11 uses the light emitting device H including the lens 51. However, the light emitting device and the lens are separately provided, and the light emitting device without the lens (for example, shown in FIGS. 1 and 3). Light emitting device) may be used.
【0042】図12は本発明のさらに別な実施例による
発光装置Iを示す断面図である。この発光装置Iにおい
ては、光出射孔4の出口側にファイバー挿入孔7を設
け、ファイバー挿入孔7内に光ファイバー71の端部を
挿入してある。また、光ファイバー71の端面と対向す
る位置にモニター用受光素子24を設け、光ファイバー
71の光軸から外れた位置に発光素子21,22を配置
してある。FIG. 12 is a sectional view showing a light emitting device I according to still another embodiment of the present invention. In this light emitting device I, a fiber insertion hole 7 is provided on the exit side of the light emission hole 4, and the end of the optical fiber 71 is inserted into the fiber insertion hole 7. Further, the monitor light receiving element 24 is provided at a position facing the end face of the optical fiber 71, and the light emitting elements 21 and 22 are arranged at positions deviated from the optical axis of the optical fiber 71.
【0043】しかして、発光素子21,22から出射さ
れた光は、光散乱面3で多重反射された後、ほぼ全光量
が光出射孔4から出射され、光ファイバー71の端面か
ら光ファイバー71内へ送り込まれる。従って、発光素
子21,22と光ファイバー71とを高い結合効率で光
学的に結合させることができ、光ファイバー71の他端
からは光を高効率で出射させることができる。しかも、
光ファイバー71と発光素子21,22との光軸調整の
必要もなく、容易に使用することができる。Thus, the light emitted from the light emitting elements 21 and 22 is multiple-reflected by the light scattering surface 3, and then almost the entire amount of light is emitted from the light emitting hole 4 and enters the optical fiber 71 from the end face of the optical fiber 71. Sent in. Therefore, the light emitting elements 21 and 22 and the optical fiber 71 can be optically coupled with high coupling efficiency, and light can be emitted from the other end of the optical fiber 71 with high efficiency. Moreover,
It can be easily used without the need for adjusting the optical axes of the optical fiber 71 and the light emitting elements 21 and 22.
【0044】また、2個の発光素子21,22の発光波
長が異なる場合には、2色の光をミキシングして光ファ
イバー71内に送ることができ、2個の発光素子21,
22の発光波長が同一の場合には、パワーの大きな出射
光を光ファイバー71内に送ることができる。また、モ
ニター用受光素子24も容易に取り付けることができ
る。When the light emitting wavelengths of the two light emitting elements 21 and 22 are different from each other, the lights of two colors can be mixed and sent into the optical fiber 71.
When the emission wavelengths of 22 are the same, outgoing light with high power can be sent into the optical fiber 71. Further, the monitor light receiving element 24 can also be easily attached.
【0045】図13は本発明のさらに別な実施例による
発光装置Jを示す断面図であって、光ファイバー71の
光軸から外れた位置において隣接した位置に2個の発光
素子21,22とモニター用受光素子24を配置したも
のである。この実施例にあっては、2個の発光素子2
1,22を近接した位置に配置しているので、発光素子
21,22の位置による強度ムラや光軸ずれがより小さ
くなる。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a light emitting device J according to still another embodiment of the present invention, in which two light emitting elements 21 and 22 and a monitor are located adjacent to each other at a position off the optical axis of the optical fiber 71. The light receiving element 24 is arranged. In this embodiment, two light emitting elements 2
Since the Nos. 1 and 22 are arranged at positions close to each other, the intensity unevenness and the optical axis shift due to the positions of the light emitting elements 21 and 22 are further reduced.
【0046】図14は本発明のさらに別な実施例による
発光装置Kを示す断面図であって、光ファイバー71の
光軸から外れた位置に、2個の発光体32,33を内蔵
した図4のような発光素子25(あるいは、図5のよう
な発光素子26)を設け、素子数を減少させると共に光
軸ずれを無くすようにしたものである。FIG. 14 is a cross-sectional view showing a light emitting device K according to still another embodiment of the present invention, in which two light emitting bodies 32 and 33 are built in a position off the optical axis of the optical fiber 71. The light emitting element 25 as described above (or the light emitting element 26 as shown in FIG. 5) is provided to reduce the number of elements and eliminate the optical axis shift.
【0047】図15は本発明のさらに別な実施例による
発光装置Lを示す断面図である。この発光装置Lは、ハ
ウジング1に2個の光出射孔4を開口し、各光出射孔4
の出口側に設けられらファイバー挿入孔7内にそれぞれ
光ファイバー71の端部を挿入し、ハウジング1に設け
た2個の素子挿入孔5a,5bにそれぞれ発光素子2
1,22を装着したものである。しかして、両発光素子
5a,5bから出射された光は、光散乱面3で多重反射
された後、2本の光ファイバー71,71へ送り込まれ
る。FIG. 15 is a sectional view showing a light emitting device L according to still another embodiment of the present invention. In this light emitting device L, two light emitting holes 4 are opened in the housing 1, and each light emitting hole 4 is
The ends of the optical fibers 71 are inserted into the fiber insertion holes 7 provided on the outlet side of the light emitting element 2 in the two element insertion holes 5a and 5b provided in the housing 1, respectively.
1 and 22 are attached. Then, the light emitted from both the light emitting elements 5a and 5b is sent to the two optical fibers 71 and 71 after being multiple-reflected by the light scattering surface 3.
【0048】図16は本発明に係る発光装置Mを用いた
光電センサ81を示す一部破断した側面図である。この
発光装置Mは発光素子21と光ファイバー71を備えた
ものであり、光ファイバー(投光ファイバー)71の他
端は検出物体83に向けて導かれている。また、検出物
体83側で光ファイバー71と隣接して配置された受光
ファイバー72の他端は検出用の受光素子84に導かれ
ている。FIG. 16 is a partially cutaway side view showing a photoelectric sensor 81 using a light emitting device M according to the present invention. The light emitting device M includes a light emitting element 21 and an optical fiber 71, and the other end of the optical fiber (projecting optical fiber) 71 is guided toward a detection object 83. The other end of the light receiving fiber 72 arranged adjacent to the optical fiber 71 on the detection object 83 side is guided to the light receiving element 84 for detection.
【0049】しかして、検出物体83が存在する場合に
は、光ファイバー71の先端から出射された光は検出物
体83の表面で反射され、その反射光が受光ファイバー
72を通して受光素子84で受光され、検出物体83が
検出される。これに対し、検出物体83が存在しない場
合には、受光ファイバー72を通して受光素子84で反
射光が受光されないので、検出物体83が検出されな
い。このような光電センサ81に本発明に係る発光装置
Mを用いれば、検出物体83へ高出力の光を照射させる
ことができるので、コンパクトで検出感度の高い光電セ
ンサ81を製作することができる。なお、この実施例で
は、光ファイバー71を備えた発光装置Mを用いて光電
センサ81を構成しているが、図1〜図3や図6〜図1
0に示したような光ファイバーを有していない発光装置
を用いて同様な光電センサを構成することもできる。When the detection object 83 is present, the light emitted from the tip of the optical fiber 71 is reflected by the surface of the detection object 83, and the reflected light is received by the light receiving element 84 through the light receiving fiber 72. The detection object 83 is detected. On the other hand, when the detection object 83 does not exist, the reflected light is not received by the light receiving element 84 through the light receiving fiber 72, so the detection object 83 is not detected. By using the light emitting device M according to the present invention for such a photoelectric sensor 81, it is possible to irradiate the detection object 83 with high-output light, and thus it is possible to manufacture the photoelectric sensor 81 that is compact and has high detection sensitivity. In addition, in this embodiment, the photoelectric sensor 81 is configured by using the light emitting device M including the optical fiber 71, but FIGS.
A similar photoelectric sensor can be constructed by using a light emitting device having no optical fiber as shown in FIG.
【0050】図17は本発明のさらに別な実施例による
発光装置Nを示す断面図である。ハウジング1の内部に
は、両端で膨らんだ略円筒状の光学的空間2が形成され
ており、光学的空間2の両端面は凹曲面状をした光散乱
面3となり、光学的空間2の円筒状内周面は鏡面8とな
っている。この光散乱面3は光学的空間2の内面に白色
散乱物質をコーティングすることによって形成されてお
り、鏡面8は光学的空間2の内面にAu、Ag、Al等
の金属粒子を蒸着させて蒸着膜を成膜することによって
形成されている。また、一方の光散乱面3の中心におい
てハウジング1には素子取付孔5aが設けられており、
素子取付孔5aには発光素子21が取り付けられてい
る。他方の光散乱面3の中心においては、ハウジング1
に光出射孔4が開口されており、光出射孔4の出口側に
設けられたファイバー挿入孔7には光ファイバー71の
端部が挿入されており、光ファイバー71の端面が発光
素子21と対向している。さらに、光ファイバー71
(コア)の端面から対向する光散乱面3の全体を見込む
角度θは、光ファイバー71の有効開口角θcと一致す
るように(あるいは、有効開口角θcよりも若干小さく
なるように)設計されている。FIG. 17 is a sectional view showing a light emitting device N according to still another embodiment of the present invention. Inside the housing 1, a substantially cylindrical optical space 2 swelling at both ends is formed, and both end faces of the optical space 2 become a light-scattering surface 3 having a concave curved surface, which is a cylinder of the optical space 2. The inner peripheral surface is a mirror surface 8. The light scattering surface 3 is formed by coating the inner surface of the optical space 2 with a white scattering material, and the mirror surface 8 is deposited by evaporating metal particles such as Au, Ag, Al on the inner surface of the optical space 2. It is formed by forming a film. Further, the housing 1 is provided with an element mounting hole 5a at the center of one light scattering surface 3,
The light emitting element 21 is attached to the element attachment hole 5a. At the center of the other light scattering surface 3, the housing 1
The light emitting hole 4 is opened in the optical fiber, and the end of the optical fiber 71 is inserted into the fiber insertion hole 7 provided on the outlet side of the light emitting hole 4. The end face of the optical fiber 71 faces the light emitting element 21. ing. In addition, the optical fiber 71
The angle θ of the entire light-scattering surface 3 facing the end surface of the (core) is designed to match the effective opening angle θc of the optical fiber 71 (or to be slightly smaller than the effective opening angle θc). There is.
【0051】しかして、発光素子21から出射された光
のうち光軸に平行に出射した光束は光ファイバー71に
入射するが、光ファイバー71側の光散乱面3に照射し
た光は当該光散乱面3で拡散反射される。光ファイバー
71側の光散乱面3で拡散反射された光は、直接に、あ
るいは鏡面8で反射した後、発光素子21側の光拡散面
3へ入射し、当該光拡散面3で拡散反射される。このと
き発光素子21側の光拡散面3で拡散反射した反射光の
うち光ファイバー71の端面へ向かう光はすべて光ファ
イバー71の有効開口角θc以下の角度で入射するの
で、全ての反射光線が光ファイバー71内へ有効に入射
させられる。このようにして発光素子21から出射され
た光は、直接に、あるいは光散乱面3で2次反射した
後、あるいは光散乱面3や鏡面8で多重反射した後、ほ
ぼ全光量が光ファイバー71内へ入射させられる。従っ
て、このような構造の発光装置Nを用いることにより発
光素子21と光ファイバー71との高効率結合が可能に
なる。しかも、発光素子21と光ファイバー71との光
軸調整も不要になる。なお、このような構造の発光装置
Nにおいても、光ファイバー71を設けず、光出射孔4
から直接光を出射させるようにしても差し支えない。Thus, of the light emitted from the light emitting element 21, the light flux emitted parallel to the optical axis enters the optical fiber 71, but the light emitted to the light scattering surface 3 on the optical fiber 71 side is the light scattering surface 3 concerned. Is diffusely reflected by. The light diffusely reflected by the light scattering surface 3 on the side of the optical fiber 71 enters the light diffusing surface 3 on the side of the light emitting element 21 directly or after being reflected by the mirror surface 8, and is diffusely reflected by the light diffusing surface 3 concerned. .. At this time, of the reflected light diffused and reflected by the light diffusing surface 3 on the light emitting element 21 side, all the light traveling toward the end face of the optical fiber 71 is incident at an angle equal to or less than the effective aperture angle θc of the optical fiber 71, so that all the reflected light rays are reflected. It can be effectively injected into the inside. The light emitted from the light emitting element 21 in this manner has almost the entire amount of light inside the optical fiber 71 directly or after being secondarily reflected by the light scattering surface 3 or after being multiple-reflected by the light scattering surface 3 or the mirror surface 8. Is incident on. Therefore, by using the light emitting device N having such a structure, the light emitting element 21 and the optical fiber 71 can be coupled with high efficiency. Moreover, it is not necessary to adjust the optical axes of the light emitting element 21 and the optical fiber 71. Even in the light emitting device N having such a structure, the optical fiber 71 is not provided and the light emitting hole 4 is not provided.
There is no problem even if the light is directly emitted from the.
【0052】図18は上記発光装置Nの組み立て例を示
す分解斜視図であって、ハウジング1は上下に分割され
た2つのハーフユニット1a、1bを接合させることに
よって構成されている。FIG. 18 is an exploded perspective view showing an assembly example of the light emitting device N. The housing 1 is constituted by joining two vertically divided half units 1a and 1b.
【0053】図19は本発明のさらに別な実施例による
発光装置Pを示す断面図である。この発光装置Pにおい
ては、対向する光散乱面3のうち、一方の光散乱面3側
においてハウジング1の端面に3つの素子取付孔5a,
5b,5cを軸対称に配置してあり、素子取付孔5bに
モニター用受光素子24を装着し、素子取付孔5a、5
cにそれぞれ発光素子21,22を装着してある。ま
た、他方の光散乱面3側においてハウジング1の端面に
3つの光出射孔4を軸対称に配置してあり、各光出射孔
4の出口側に設けたファイバー挿入孔7にそれぞれ光フ
ァイバー71の端部を挿入してある。さらに、この実施
例においても、各光ファイバー71(コア)の端面から
対向する光散乱面3の全体を見込む角度を、光ファイバ
ー71の有効開口角θcと一致するように(あるいは、
有効開口角θcよりも若干小さくなるように)設計して
いる。FIG. 19 is a sectional view showing a light emitting device P according to still another embodiment of the present invention. In this light emitting device P, three element mounting holes 5a are formed on the end surface of the housing 1 on one light scattering surface 3 side of the opposing light scattering surfaces 3.
5b and 5c are arranged axially symmetrically, the light receiving element for monitor 24 is mounted in the element mounting hole 5b, and the element mounting holes 5a and 5c
Light emitting elements 21 and 22 are attached to c, respectively. Further, on the other light scattering surface 3 side, three light emitting holes 4 are arranged in the end face of the housing 1 in axial symmetry, and the fiber insertion holes 7 provided on the outlet side of each light emitting hole 4 respectively have the optical fibers 71. The end is inserted. Further, also in this embodiment, the angle of the entire light-scattering surface 3 facing each other from the end face of each optical fiber 71 (core) is made to coincide with the effective opening angle θc of the optical fiber 71 (or
It is designed to be slightly smaller than the effective opening angle θc.
【0054】しかして、発光波長の異なる2個の発光素
子21,22を用いた場合には、2色の光をミキシング
して3本の各光ファイバー71内へ入射させることがで
きる。また、同じ発光波長の2個の発光素子21,22
を用いた場合には、出射パワーの大きな光を3本の各光
ファイバー71へ入射させることができる。Therefore, when two light emitting elements 21 and 22 having different emission wavelengths are used, it is possible to mix lights of two colors and make them enter the respective three optical fibers 71. In addition, two light emitting elements 21, 22 having the same emission wavelength
In the case of using, it is possible to make light with a large emission power enter each of the three optical fibers 71.
【0055】図20は上記発光装置Pの組み立て例を示
す分解斜視図であって、ハウジング1は、内周面に鏡面
加工を施して鏡面8を形成された円筒体1cと、内面に
凹曲面状の光散乱面3を形成された2枚の円盤1d,1
eとからなり、円筒体1cの両端部にそれぞれ円盤1
d,1eを挿入して固定することによって構成されてい
る。FIG. 20 is an exploded perspective view showing an assembly example of the light emitting device P. The housing 1 has a cylindrical body 1c having a mirror surface 8 formed by mirror-finishing the inner peripheral surface, and a concave curved surface on the inner surface. Two disks 1d, 1 having a light-scattering surface 3 in the shape of a circle
and a disk 1 at each end of the cylinder 1c.
It is configured by inserting and fixing d and 1e.
【0056】図21は図17に示した発光装置Nを用い
た光電センサ85であって、図16に示した光電センサ
81と同様な構造を有している。FIG. 21 shows a photoelectric sensor 85 using the light emitting device N shown in FIG. 17, and has the same structure as the photoelectric sensor 81 shown in FIG.
【0057】[0057]
【発明の効果】本発明によれば、発光体から出射された
光を高い出射効率で光出射孔から出射させることができ
る高出射効率の発光装置を製作することができる。According to the present invention, it is possible to manufacture a light emitting device having a high emission efficiency that allows light emitted from a light emitting body to be emitted from a light emission hole with high emission efficiency.
【0058】また、発光波長の異なる2個もしくは3個
以上の発光体を用いることにより光量を半減させること
なく、効率よく2色もしくは3色以上のミキシング光を
出射させることができる。あるいは、同一波長の2個以
上の発光体を用いることにより1個の発光体からは得る
ことができないような強い出射パワーの光を出射させる
ことができる。しかも、複数個の発光体を用いた場合に
も、色ずれや光軸ずれを起こしにくく、そのため光軸調
整などが不要になるという利点がある。Also, by using two or three or more light emitting bodies having different emission wavelengths, it is possible to efficiently emit two or three or more colors of mixing light without halving the amount of light. Alternatively, by using two or more light emitters having the same wavelength, it is possible to emit light having a strong emission power that cannot be obtained from one light emitter. Moreover, even when a plurality of light emitters are used, color shift and optical axis shift are unlikely to occur, and therefore, there is an advantage that the optical axis adjustment is unnecessary.
【0059】さらには、モニター用受光素子の搭載も容
易に行なえ、モニター用の受光素子を搭載することによ
り光出射孔から出射される出射光のパワーをコントロー
ルすることができる。Further, the monitor light receiving element can be easily mounted, and by mounting the monitor light receiving element, the power of the emitted light emitted from the light emitting hole can be controlled.
【0060】また、この発光装置の光出射孔に光ファイ
バーを接続すれば、発光体と光ファイバーとを高結合効
率で光学的に結合させることができ、優れた光結合ユニ
ットとして使用することができる。しかも、発光体と光
ファイバーとの光軸合わせ等の調整作業も要求されな
い。Further, if an optical fiber is connected to the light emitting hole of this light emitting device, the light emitting body and the optical fiber can be optically coupled with high coupling efficiency and can be used as an excellent optical coupling unit. Moreover, adjustment work such as optical axis alignment between the light emitter and the optical fiber is not required.
【0061】さらに、光出射孔にレンズを装着すれば、
レンズ系も含めたコリメート光等の発光装置をコンパク
トに構成することができる。Furthermore, if a lens is attached to the light exit hole,
The light emitting device for collimated light including the lens system can be configured compactly.
【0062】また、この発光装置を用いて光電センサや
カラーマークセンサ等の光学センサを構成すれば、部品
点数を削減したり、検出感度を高めるなどの効果を得る
ことができる。Further, if an optical sensor such as a photoelectric sensor or a color mark sensor is constructed by using this light emitting device, it is possible to obtain effects such as a reduction in the number of parts and an increase in detection sensitivity.
【図1】本発明の第1の実施例による発光装置を示す断
面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a light emitting device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施例による発光装置を示す断
面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a light emitting device according to a second embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第3の実施例による発光装置を示す断
面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a light emitting device according to a third embodiment of the present invention.
【図4】同上の実施例に用いられている発光素子を示す
正面図である。FIG. 4 is a front view showing a light emitting element used in the above-mentioned embodiment.
【図5】図3の実施例に用いられる発光素子の他例を示
す正面図である。FIG. 5 is a front view showing another example of the light emitting element used in the embodiment of FIG.
【図6】本発明の第4の実施例による発光装置を示す断
面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a light emitting device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図7】同上の実施例の分解斜視図である。FIG. 7 is an exploded perspective view of the above embodiment.
【図8】本発明の第5の実施例による発光装置を示す断
面図である。FIG. 8 is a sectional view showing a light emitting device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第6の実施例による発光装置を示す分
解斜視図である。FIG. 9 is an exploded perspective view showing a light emitting device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第7の実施例による発光装置を分解
して示す断面図である。FIG. 10 is an exploded sectional view of a light emitting device according to a seventh embodiment of the present invention.
【図11】本発明による発光装置を用いたカラーマーク
センサを示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a color mark sensor using a light emitting device according to the present invention.
【図12】本発明の第8の実施例による発光装置を示す
断面図である。FIG. 12 is a sectional view showing a light emitting device according to an eighth embodiment of the present invention.
【図13】本発明の第9の実施例による発光装置を示す
断面図である。FIG. 13 is a sectional view showing a light emitting device according to a ninth embodiment of the present invention.
【図14】本発明の第10の実施例による発光装置を示
す断面図である。FIG. 14 is a sectional view showing a light emitting device according to a tenth embodiment of the present invention.
【図15】本発明の第11の実施例による発光装置を示
す断面図である。FIG. 15 is a sectional view showing a light emitting device according to an eleventh embodiment of the present invention.
【図16】本発明の実施例による発光装置を用いた光電
センサを示す一部破断した側面図である。FIG. 16 is a partially cutaway side view showing a photoelectric sensor using a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
【図17】本発明の第12の実施例による発光装置を示
す断面図である。FIG. 17 is a sectional view showing a light emitting device according to a twelfth embodiment of the present invention.
【図18】同上の実施例の分解斜視図である。FIG. 18 is an exploded perspective view of the above embodiment.
【図19】本発明の第13の実施例による発光装置を示
す断面図である。FIG. 19 is a sectional view showing a light emitting device according to a thirteenth embodiment of the present invention.
【図20】同上の実施例の分解斜視図である。FIG. 20 is an exploded perspective view of the above-mentioned embodiment.
【図21】本発明の実施例による発光装置を用いた別な
光電センサを示す一部破断した側面図である。FIG. 21 is a partially cutaway side view showing another photoelectric sensor using the light emitting device according to the embodiment of the present invention.
【図22】波長ミキシング用の従来の発光装置を示す概
略図である。FIG. 22 is a schematic view showing a conventional light emitting device for wavelength mixing.
【図23】従来における発光装置と光ファイバーの直接
結合方式を示す断面図である。FIG. 23 is a cross-sectional view showing a conventional method of directly coupling a light emitting device and an optical fiber.
A〜N,P 発光装置 61 カラーマークセンサ 81,85 光電センサ 1 ハウジング 2 光学的空間 3 光散乱面 4 光出射孔 8 鏡面 21〜23,25〜28 発光素子 24 モニター用受光素子 51 レンズ 71 光ファイバー A to N, P Light emitting device 61 Color mark sensor 81,85 Photoelectric sensor 1 Housing 2 Optical space 3 Light scattering surface 4 Light exit hole 8 Mirror surface 21-23, 25-28 Light emitting element 24 Monitor light receiving element 51 Lens 71 Optical fiber
Claims (8)
全面にわたって光散乱面を形成されたハウジングと、 このハウジングの光学的空間内に光を入射させる1個ま
たは複数個の発光体と、 このハウジングに形成された少なくとも1つの光出射孔
とを備えたことを特徴とする発光装置。1. A housing in which a light-scattering surface is formed over substantially the entire inner wall surface of an optical space provided inside, and one or a plurality of light-emitters for allowing light to enter the optical space of the housing. A light emitting device, comprising: at least one light emitting hole formed in the housing.
くとも一部に光散乱面を形成されたハウジングと、 このハウジングの光学的空間内に光を入射させる1個ま
たは複数個の発光体と、 前記光散乱面と対向する箇所においてハウジングに形成
された少なくとも1つの光出射孔とを備えたことを特徴
とする発光装置。2. A housing having a light-scattering surface formed on at least a part of an inner wall surface of an optical space provided therein, and one or a plurality of light-emitting bodies for allowing light to enter the optical space of the housing. And a light emitting hole formed in the housing at a position facing the light scattering surface.
えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の発光装
置。3. The light emitting device according to claim 1 or 2, further comprising a plurality of light emitting bodies having different light emission wavelengths.
受光素子を配置したことを特徴とする請求項1,2又は
3に記載の発光装置。4. The light-emitting device according to claim 1, wherein a monitor light-receiving element is arranged so as to face the optical space.
ことを特徴とする請求項1,2,3又は4に記載の発光
装置。5. The light emitting device according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein an optical fiber is connected to the light emitting hole.
リメートさせるためのレンズを設けたことを特徴とする
請求項1,2,3又は4に記載の発光装置。6. The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting hole is provided with a lens for collecting or collimating the emitted light.
の発光装置を用いたことを特徴とする光電センサ。7. A photoelectric sensor using the light-emitting device according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6.
の発光装置を用いたことを特徴とするカラーマークセン
サ。8. A color mark sensor comprising the light emitting device according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4024434A JPH05190909A (en) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | Light emitting device, photoelectric sensor and color mark sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4024434A JPH05190909A (en) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | Light emitting device, photoelectric sensor and color mark sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05190909A true JPH05190909A (en) | 1993-07-30 |
Family
ID=12138050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4024434A Pending JPH05190909A (en) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | Light emitting device, photoelectric sensor and color mark sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05190909A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006090834A1 (en) * | 2005-02-24 | 2006-08-31 | Kyocera Corporation | Light emitting device and lighting apparatus |
US8766298B2 (en) | 2006-09-01 | 2014-07-01 | Cree, Inc. | Encapsulant profile for light emitting diodes |
JP2016525999A (en) * | 2013-05-06 | 2016-09-01 | フォセオン テクノロジー, インコーポレイテッドPhoseon Technology, Inc. | System and method for monitoring fiber cure using ultraviolet light |
-
1992
- 1992-01-13 JP JP4024434A patent/JPH05190909A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006090834A1 (en) * | 2005-02-24 | 2006-08-31 | Kyocera Corporation | Light emitting device and lighting apparatus |
US8766298B2 (en) | 2006-09-01 | 2014-07-01 | Cree, Inc. | Encapsulant profile for light emitting diodes |
JP2016525999A (en) * | 2013-05-06 | 2016-09-01 | フォセオン テクノロジー, インコーポレイテッドPhoseon Technology, Inc. | System and method for monitoring fiber cure using ultraviolet light |
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