JPH0669547A - 発光装置及び光ファイバー式光電センサ - Google Patents
発光装置及び光ファイバー式光電センサInfo
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- JPH0669547A JPH0669547A JP24428292A JP24428292A JPH0669547A JP H0669547 A JPH0669547 A JP H0669547A JP 24428292 A JP24428292 A JP 24428292A JP 24428292 A JP24428292 A JP 24428292A JP H0669547 A JPH0669547 A JP H0669547A
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- reflecting mirror
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 反射鏡を備えた発光装置において反射鏡の面
精度及び反射率を向上させる。 【構成】 屈折率１.５の透明樹脂体６を低圧成形して
発光素子４を封止し、透明樹脂体６の発光面側の表面を
回転放物面７とする。メタクリル樹脂等を射出圧縮成形
して反射鏡部材２を成形し、回転放物面状をした凹部９
の表面にアルミニウム蒸着により凹面状反射鏡１０を形
成する。凹部９内に納めた発光部１の透明樹脂体６との
間には、空気層（屈折率１）１１や透明な低屈折率樹脂
層１５からなる低屈折率層を形成する。
精度及び反射率を向上させる。 【構成】 屈折率１.５の透明樹脂体６を低圧成形して
発光素子４を封止し、透明樹脂体６の発光面側の表面を
回転放物面７とする。メタクリル樹脂等を射出圧縮成形
して反射鏡部材２を成形し、回転放物面状をした凹部９
の表面にアルミニウム蒸着により凹面状反射鏡１０を形
成する。凹部９内に納めた発光部１の透明樹脂体６との
間には、空気層（屈折率１）１１や透明な低屈折率樹脂
層１５からなる低屈折率層を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発光装置及び光ファイバ
ー式光電センサに関する。具体的にいうと、本発明は、
光ファイバーとの結合効率の高い発光素子、及び当該発
光素子と光ファイバーとからなる光ファイバー式光電セ
ンサに関する。
ー式光電センサに関する。具体的にいうと、本発明は、
光ファイバーとの結合効率の高い発光素子、及び当該発
光素子と光ファイバーとからなる光ファイバー式光電セ
ンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバとの結合効率の高い従来の発
光装置としては、例えば、特開昭６２−２８１３７４号
公報に開示されたものがある。これは、発光チップを透
明樹脂で低圧成形し、その透明樹脂の表面に高反射率の
アルミニウム等を蒸着させることによって当該透明樹脂
で反射鏡を形成し、発光チップの前面に反射鏡を配置し
ている。しかして、発光チップから前方へ出射された光
は反射鏡で反射し、発光チップの後方へ出射するように
なっている。
光装置としては、例えば、特開昭６２−２８１３７４号
公報に開示されたものがある。これは、発光チップを透
明樹脂で低圧成形し、その透明樹脂の表面に高反射率の
アルミニウム等を蒸着させることによって当該透明樹脂
で反射鏡を形成し、発光チップの前面に反射鏡を配置し
ている。しかして、発光チップから前方へ出射された光
は反射鏡で反射し、発光チップの後方へ出射するように
なっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の発光装置にあっては、透明樹脂の成形時に
離型剤が必要であるため、離型剤の影響によって透明樹
脂の表面平滑度が劣化して反射鏡の面精度が悪くなるた
め、発光素子からの光が設計通りの方向へ反射されなく
なるという問題があった。この結果、特に、この発光素
子を光ファイバーと結合させる場合には、光ファイバー
との結合効率が大幅に低下する（例えば、設計値に対し
て数１０％低下する場合もある）という問題があった。
ような従来の発光装置にあっては、透明樹脂の成形時に
離型剤が必要であるため、離型剤の影響によって透明樹
脂の表面平滑度が劣化して反射鏡の面精度が悪くなるた
め、発光素子からの光が設計通りの方向へ反射されなく
なるという問題があった。この結果、特に、この発光素
子を光ファイバーと結合させる場合には、光ファイバー
との結合効率が大幅に低下する（例えば、設計値に対し
て数１０％低下する場合もある）という問題があった。
【０００４】また、透明樹脂に金属を蒸着することによ
って反射鏡を形成した場合、この反射鏡の透明樹脂側に
おける反射率は透明樹脂との屈折率差によって決定さ
れ、例えばアルミニウム蒸着膜による反射鏡の場合、そ
の反射率は以下のようになる。すなわち、アルミニウム
反射鏡の反射率Ｒは、 ｎ0：アルミニウム面と接する物質の屈折率 ｎ ：アルミニウム膜の屈折率 ｋ ：アルミニウム膜の吸収係数 とすると、 Ｒ＝｛（ｎ−ｎ0）2＋ｋ2｝／｛（ｎ＋ｎ0）2＋ｋ2｝ … であるので、波長５５０ｎｍの光に対して透明樹脂の屈
折率を１.５、アルミニウムの屈折率を０.７６、吸収係
数を５.３２とすると、アルミニウムによる反射鏡の反
射率Ｒは、式により、 Ｒ＝０.８６ となる。これはアルミニウム膜の空気（屈折率１）との
間における反射率Ｒ＝０.９よりも低い値となってお
り、改善の必要があった。
って反射鏡を形成した場合、この反射鏡の透明樹脂側に
おける反射率は透明樹脂との屈折率差によって決定さ
れ、例えばアルミニウム蒸着膜による反射鏡の場合、そ
の反射率は以下のようになる。すなわち、アルミニウム
反射鏡の反射率Ｒは、 ｎ0：アルミニウム面と接する物質の屈折率 ｎ ：アルミニウム膜の屈折率 ｋ ：アルミニウム膜の吸収係数 とすると、 Ｒ＝｛（ｎ−ｎ0）2＋ｋ2｝／｛（ｎ＋ｎ0）2＋ｋ2｝ … であるので、波長５５０ｎｍの光に対して透明樹脂の屈
折率を１.５、アルミニウムの屈折率を０.７６、吸収係
数を５.３２とすると、アルミニウムによる反射鏡の反
射率Ｒは、式により、 Ｒ＝０.８６ となる。これはアルミニウム膜の空気（屈折率１）との
間における反射率Ｒ＝０.９よりも低い値となってお
り、改善の必要があった。
【０００５】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、その目的とするところは、反射鏡を備
えた発光装置において反射鏡の面精度及び反射率を向上
させることにある。
れたものであり、その目的とするところは、反射鏡を備
えた発光装置において反射鏡の面精度及び反射率を向上
させることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の発光装置は、半
導体発光素子の発光面側に凹面状反射鏡を有し、半導体
発光素子からの光を上記凹面状反射鏡で反射させた後、
半導体発光素子の発光面と反対側の面から光を出射させ
る発光装置において、上記半導体発光素子を透明体によ
って取り囲むとともに、該透明体とは別の部材によって
上記凹面状反射鏡を形成したことを特徴としている。
導体発光素子の発光面側に凹面状反射鏡を有し、半導体
発光素子からの光を上記凹面状反射鏡で反射させた後、
半導体発光素子の発光面と反対側の面から光を出射させ
る発光装置において、上記半導体発光素子を透明体によ
って取り囲むとともに、該透明体とは別の部材によって
上記凹面状反射鏡を形成したことを特徴としている。
【０００７】この発光装置においては、上記透明体と凹
面状反射鏡との間に、上記透明体の屈折率よりも小さい
屈折率を持つ透明層を設けることが好ましく、その場合
には、凹面状反射鏡側の表面形状と凹面状反射鏡の反射
鏡形状をほぼ相似形状にしてもよく、透明層は空気層に
してもよい。
面状反射鏡との間に、上記透明体の屈折率よりも小さい
屈折率を持つ透明層を設けることが好ましく、その場合
には、凹面状反射鏡側の表面形状と凹面状反射鏡の反射
鏡形状をほぼ相似形状にしてもよく、透明層は空気層に
してもよい。
【０００８】また、凹面状反射鏡は、離型剤を用いるこ
となく作られた部材に真空蒸着によって金属膜を形成し
たものが好ましい。
となく作られた部材に真空蒸着によって金属膜を形成し
たものが好ましい。
【０００９】また、この発光素子を光ファイバーと結合
させることによって光ファイバー式光電センサを製作す
ることができる。
させることによって光ファイバー式光電センサを製作す
ることができる。
【００１０】
【作用】本発明にあっては、半導体発光素子を取り囲ん
でいる透明体とは別の部材によって凹面状反射鏡を形成
しているので、離型剤を使わない樹脂で成形した別な部
材に蒸着金属膜等からなる凹面状反射鏡を形成すること
ができ、凹面状反射鏡の面精度が良好となり、凹面状反
射鏡で反射される光線を設計通りの方向に進ませること
ができ、光ファイバーとの結合効率を向上させることが
できる。
でいる透明体とは別の部材によって凹面状反射鏡を形成
しているので、離型剤を使わない樹脂で成形した別な部
材に蒸着金属膜等からなる凹面状反射鏡を形成すること
ができ、凹面状反射鏡の面精度が良好となり、凹面状反
射鏡で反射される光線を設計通りの方向に進ませること
ができ、光ファイバーとの結合効率を向上させることが
できる。
【００１１】また、本発明の発光装置にあっては、発光
素子を取り囲んでいる透明体と凹面状反射鏡を形成した
部材とを別部材としているので、発光素子から出射した
光は透明体の表面を透過して凹面状反射鏡で反射した
後、再び透明体を透過して外部へ出射される。したがっ
て、発光素子から出射した光は透明体の表面を透過する
ので、透明体の表面粗さが悪くても光線の進行方向の誤
差は透明体の表面で反射する場合に比べて小さくなり、
発光素子の作製が容易になる。
素子を取り囲んでいる透明体と凹面状反射鏡を形成した
部材とを別部材としているので、発光素子から出射した
光は透明体の表面を透過して凹面状反射鏡で反射した
後、再び透明体を透過して外部へ出射される。したがっ
て、発光素子から出射した光は透明体の表面を透過する
ので、透明体の表面粗さが悪くても光線の進行方向の誤
差は透明体の表面で反射する場合に比べて小さくなり、
発光素子の作製が容易になる。
【００１２】さらに、透明体と凹面状反射鏡を設けた部
材とを別部材としたので、両部材間に透明体の屈折率よ
りも低屈折率の透明層を設けることができ、凹面状反射
鏡の反射率を高くすることができる。
材とを別部材としたので、両部材間に透明体の屈折率よ
りも低屈折率の透明層を設けることができ、凹面状反射
鏡の反射率を高くすることができる。
【００１３】この結果、当該発光装置から出射された光
を光ファイバーと結合させて光ファイバー式光電センサ
ー等に用いれば、光ファイバーとの結合効率を向上させ
ることができる。
を光ファイバーと結合させて光ファイバー式光電センサ
ー等に用いれば、光ファイバーとの結合効率を向上させ
ることができる。
【００１４】
【実施例】図１に示すものは本発明の第１の実施例によ
る発光装置Ａを示す断面図である。この発光装置Ａは、
発光部１と反射鏡部材２とから構成されている。発光部
１は、一対のリードフレーム３ａ，３ｂのうち一方のリ
ードフレーム３ａの上にＬＥＤチップ等のチップ状発光
素子４をダイボンディングによって実装し、発光素子４
と他方のリードフレーム３ｂとをワイヤ５によってワイ
ヤボンディングし、リードフレーム３ａ，３ｂと共に発
光素子４を屈折率１.５の透明樹脂体６内に封止したも
のである。この透明樹脂体６は回転放物面を持つ金型に
よって低圧成形されており、発光素子４の発光面側の表
面を回転放物面７に形成されており、発光素子４の発光
面と反対側の面を平面８に形成されている。反射鏡部材
２は、メタクリル樹脂等により射出圧縮成形法によって
成形されており、透明樹脂体６の回転放物面７に対して
相似形状となった凹部９を有している。この射出圧縮成
形法は、メタクリル樹脂製非球面レンズ等のプラスチッ
クレンズを作製するのに用いられている成形法であっ
て、離型剤を用いることなく金型内に樹脂が充填され、
ゲートシールが完了した後に成形品部分を加圧圧縮する
方法で、最も表面粗さ精度の良い成形法である。この凹
部９の表面には、アルミニウムを真空蒸着させることに
よって凹面状反射鏡（表面鏡）１０が形成されている。
発光部１は、透明樹脂体６の部分を反射鏡部材２の凹部
９内に納められており、透明樹脂体６の回転放物面７と
反射鏡部材２の凹面状反射鏡１０との間には、発光部１
と反射鏡部材２を組合せる際に発生する数１０μｍ程度
のギャップの空気層（屈折率１）１１からなる低屈折率
層が形成されている。なお、１２はリードフレーム３
ａ，３ｂを挿通させるための反射鏡部材２の溝である。
る発光装置Ａを示す断面図である。この発光装置Ａは、
発光部１と反射鏡部材２とから構成されている。発光部
１は、一対のリードフレーム３ａ，３ｂのうち一方のリ
ードフレーム３ａの上にＬＥＤチップ等のチップ状発光
素子４をダイボンディングによって実装し、発光素子４
と他方のリードフレーム３ｂとをワイヤ５によってワイ
ヤボンディングし、リードフレーム３ａ，３ｂと共に発
光素子４を屈折率１.５の透明樹脂体６内に封止したも
のである。この透明樹脂体６は回転放物面を持つ金型に
よって低圧成形されており、発光素子４の発光面側の表
面を回転放物面７に形成されており、発光素子４の発光
面と反対側の面を平面８に形成されている。反射鏡部材
２は、メタクリル樹脂等により射出圧縮成形法によって
成形されており、透明樹脂体６の回転放物面７に対して
相似形状となった凹部９を有している。この射出圧縮成
形法は、メタクリル樹脂製非球面レンズ等のプラスチッ
クレンズを作製するのに用いられている成形法であっ
て、離型剤を用いることなく金型内に樹脂が充填され、
ゲートシールが完了した後に成形品部分を加圧圧縮する
方法で、最も表面粗さ精度の良い成形法である。この凹
部９の表面には、アルミニウムを真空蒸着させることに
よって凹面状反射鏡（表面鏡）１０が形成されている。
発光部１は、透明樹脂体６の部分を反射鏡部材２の凹部
９内に納められており、透明樹脂体６の回転放物面７と
反射鏡部材２の凹面状反射鏡１０との間には、発光部１
と反射鏡部材２を組合せる際に発生する数１０μｍ程度
のギャップの空気層（屈折率１）１１からなる低屈折率
層が形成されている。なお、１２はリードフレーム３
ａ，３ｂを挿通させるための反射鏡部材２の溝である。
【００１５】しかして、発光素子４から出射された光
は、透明樹脂体６内を通って凹面状反射鏡１０で反射さ
れ、再び透明樹脂体６内を透過して発光素子４の発光面
と反対側の平面８から出射される。こうして発光装置Ａ
から出射された光は、例えば透明樹脂体６の平面８と対
向させて配置された光ファイバー１３の端面に集光され
る。
は、透明樹脂体６内を通って凹面状反射鏡１０で反射さ
れ、再び透明樹脂体６内を透過して発光素子４の発光面
と反対側の平面８から出射される。こうして発光装置Ａ
から出射された光は、例えば透明樹脂体６の平面８と対
向させて配置された光ファイバー１３の端面に集光され
る。
【００１６】この際の光線の挙動について詳述すると、
発光素子４から発した光は、まず透明樹脂体６と空気層
１１との境界面で約４％反射され、この反射光は平面８
から発光素子４の背面側へ出射される。一方、透明樹脂
体６と空気層１１との境界面を通過した残りの約９６％
の光は、空気層１１と凹面状反射鏡１０との境界面（反
射率約９０％）で反射され、約８６.４％の光量が反射
される。このとき、空気層１１と透明樹脂体６との間の
透過率が約９６％であるので、透明樹脂体６に入射する
光量が（約８６.４％×０.９６＝）約８３％となり、発
光素子４の背面側へ出射される。このとき空気層１１か
ら透明樹脂体６へ入射しようとする光のうち約４％の光
が境界面で反射されるので、（約８６.４％×０.０４
＝）約３.４％の光量が反射されて再び凹面状反射鏡１
０へ向かい、凹面状反射鏡１０で（約３.４％×０.９
＝）約３.１％の光量が反射され、そのうち（約３.１％
×０.９６＝）約２.９％の光量が透明樹脂体６中に入射
し、発光素子４の背面側に出射される。
発光素子４から発した光は、まず透明樹脂体６と空気層
１１との境界面で約４％反射され、この反射光は平面８
から発光素子４の背面側へ出射される。一方、透明樹脂
体６と空気層１１との境界面を通過した残りの約９６％
の光は、空気層１１と凹面状反射鏡１０との境界面（反
射率約９０％）で反射され、約８６.４％の光量が反射
される。このとき、空気層１１と透明樹脂体６との間の
透過率が約９６％であるので、透明樹脂体６に入射する
光量が（約８６.４％×０.９６＝）約８３％となり、発
光素子４の背面側へ出射される。このとき空気層１１か
ら透明樹脂体６へ入射しようとする光のうち約４％の光
が境界面で反射されるので、（約８６.４％×０.０４
＝）約３.４％の光量が反射されて再び凹面状反射鏡１
０へ向かい、凹面状反射鏡１０で（約３.４％×０.９
＝）約３.１％の光量が反射され、そのうち（約３.１％
×０.９６＝）約２.９％の光量が透明樹脂体６中に入射
し、発光素子４の背面側に出射される。
【００１７】以上の合計として、発光素子４から出射さ
れた全光量のうち（約４％＋約８３％＋約２.９％＝）
約８９.９％の光量が発光素子４の背面側へ出射される
ので、この発光装置Ａは全体としては約８９.９％の反
射率の反射鏡を有していることになる。これに対し、透
明樹脂体の回転放物面に直接アルミニウムを蒸着させて
凹面状反射鏡（裏面鏡）を形成した従来の発光装置の場
合には、その反射率は約８６％であるので、発光素子４
から出射された光の反射率を向上させることができる。
れた全光量のうち（約４％＋約８３％＋約２.９％＝）
約８９.９％の光量が発光素子４の背面側へ出射される
ので、この発光装置Ａは全体としては約８９.９％の反
射率の反射鏡を有していることになる。これに対し、透
明樹脂体の回転放物面に直接アルミニウムを蒸着させて
凹面状反射鏡（裏面鏡）を形成した従来の発光装置の場
合には、その反射率は約８６％であるので、発光素子４
から出射された光の反射率を向上させることができる。
【００１８】また、この発光装置Ａと光ファイバー１３
との結合を考えた場合、光線の進行方向が光ファイバー
１３の端面に集中するように構成しなければならない。
従来の発光装置では、透明樹脂体の低圧成形時に必要な
離型剤の影響により透明樹脂体の表面が荒れた状態とな
り、その上にアルミニウムを蒸着させて凹面状反射鏡が
形成されるので、凹面状反射鏡で反射する時に光が散乱
し、結合効率が設計値よりも低くなる。これに対し、本
実施例の発光装置Ａにあっては、結合に寄与する透明樹
脂体６の反射光は上述のように約４％であり、かつ、透
明樹脂体６を透過することによる光の進行方向のバラツ
キ（散乱成分）は、反射に比べて少なく、結合への影響
が少ない。また、アルミニウム蒸着反射鏡は、高精度光
学部品を作製するのに用いられている「射出圧縮成形
法」により作製された反射鏡部材２の表面に形成されて
いるので、表面粗さの影響が全くなく、光ファイバー１
３との結合効率が良好となる。従来の発光装置では、反
射鏡を設ける部分の表面粗さの影響により結合効率が、
設計値に対して数１０％低下する場合もあるが、本発明
の発光装置Ａにおいては、表面粗さの影響を半減するこ
とができ、設計値に対する結合効率の低下をほとんどな
くすことができる。
との結合を考えた場合、光線の進行方向が光ファイバー
１３の端面に集中するように構成しなければならない。
従来の発光装置では、透明樹脂体の低圧成形時に必要な
離型剤の影響により透明樹脂体の表面が荒れた状態とな
り、その上にアルミニウムを蒸着させて凹面状反射鏡が
形成されるので、凹面状反射鏡で反射する時に光が散乱
し、結合効率が設計値よりも低くなる。これに対し、本
実施例の発光装置Ａにあっては、結合に寄与する透明樹
脂体６の反射光は上述のように約４％であり、かつ、透
明樹脂体６を透過することによる光の進行方向のバラツ
キ（散乱成分）は、反射に比べて少なく、結合への影響
が少ない。また、アルミニウム蒸着反射鏡は、高精度光
学部品を作製するのに用いられている「射出圧縮成形
法」により作製された反射鏡部材２の表面に形成されて
いるので、表面粗さの影響が全くなく、光ファイバー１
３との結合効率が良好となる。従来の発光装置では、反
射鏡を設ける部分の表面粗さの影響により結合効率が、
設計値に対して数１０％低下する場合もあるが、本発明
の発光装置Ａにおいては、表面粗さの影響を半減するこ
とができ、設計値に対する結合効率の低下をほとんどな
くすことができる。
【００１９】図２は本発明の第２の実施例による発光装
置Ｂを示す断面図である。この実施例においては、発光
素子４の発光面側に位置する透明樹脂体６の表面を球面
レンズ状もしくは非球面レンズ状などをしたレンズ面１
４とし、レンズとしての働きをするようにしている。ま
た、メタクリル樹脂等で低圧圧縮成形によって成形され
た反射鏡部材２の凹部９表面に形成されたアルミニウム
蒸着による凹面状反射鏡１０は、透明樹脂体６のレンズ
面１４の形状と発光素子４からの出射光線に合わせた回
転楕円面形状に形成されている。この結果、透明樹脂体
６のレンズ面１４と凹面状反射鏡１０との間には、比較
的大きな空気層１１が形成されている。
置Ｂを示す断面図である。この実施例においては、発光
素子４の発光面側に位置する透明樹脂体６の表面を球面
レンズ状もしくは非球面レンズ状などをしたレンズ面１
４とし、レンズとしての働きをするようにしている。ま
た、メタクリル樹脂等で低圧圧縮成形によって成形され
た反射鏡部材２の凹部９表面に形成されたアルミニウム
蒸着による凹面状反射鏡１０は、透明樹脂体６のレンズ
面１４の形状と発光素子４からの出射光線に合わせた回
転楕円面形状に形成されている。この結果、透明樹脂体
６のレンズ面１４と凹面状反射鏡１０との間には、比較
的大きな空気層１１が形成されている。
【００２０】このような構造によれば、発光素子４から
出射された光の透明樹脂体６表面（レンズ面１４）にお
ける反射や、凹面状反射鏡１０で反射した光の透明樹脂
体６表面（レンズ面１４）における反射をなくすことが
できる。このため、第１の実施例と比較しても透明樹脂
体６の表面粗さの影響をより少なくすることができ、光
ファイバー１３と高効率の結合をできる。
出射された光の透明樹脂体６表面（レンズ面１４）にお
ける反射や、凹面状反射鏡１０で反射した光の透明樹脂
体６表面（レンズ面１４）における反射をなくすことが
できる。このため、第１の実施例と比較しても透明樹脂
体６の表面粗さの影響をより少なくすることができ、光
ファイバー１３と高効率の結合をできる。
【００２１】図３は本発明の第３の実施例による発光装
置Ｃを示す断面図である。この実施例にあっては、透明
樹脂体６の発光面側の表面と凹面状反射鏡１０との間の
空間に屈折率１.３４の透明フッソ樹脂（アモルファス
・フッソ樹脂）等の低屈折率樹脂を充填して低屈折率樹
脂層１５を形成している。なお、図３では透明樹脂体６
の発光面側の表面を平面に形成しているが、球面状や回
転放物面状などになっていても差し支えない。
置Ｃを示す断面図である。この実施例にあっては、透明
樹脂体６の発光面側の表面と凹面状反射鏡１０との間の
空間に屈折率１.３４の透明フッソ樹脂（アモルファス
・フッソ樹脂）等の低屈折率樹脂を充填して低屈折率樹
脂層１５を形成している。なお、図３では透明樹脂体６
の発光面側の表面を平面に形成しているが、球面状や回
転放物面状などになっていても差し支えない。
【００２２】この発光装置Ｃにあっては、屈折率１.５
の透明樹脂体６と凹面状反射鏡１０との間に低屈折率
（１.３４）の低屈折率樹脂層１５を形成しているの
で、透明樹脂体６と低屈折率樹脂層１５との境界面にお
ける反射率が約０.３％となり、反射による損失が十分
に小さくなると共に表面粗さの影響を受けにくくなる。
また、このときのアルミニウム蒸着による凹面状反射鏡
１０の反射率は、前記式によれば、約８７.５％とな
るので、従来の発光装置に比べて表面粗さの改善に加
え、光ファイバー１３との結合効率の大幅な改善を行な
える。しかも、透明樹脂体６と低屈折率樹脂層１５との
屈折率差が第１の実施例よりも小さくなっているので、
この境界面を通過する際の光線方向の変化がさらに小さ
くなり、透明樹脂体６の表面粗さの影響をほとんど無視
できるようになる。
の透明樹脂体６と凹面状反射鏡１０との間に低屈折率
（１.３４）の低屈折率樹脂層１５を形成しているの
で、透明樹脂体６と低屈折率樹脂層１５との境界面にお
ける反射率が約０.３％となり、反射による損失が十分
に小さくなると共に表面粗さの影響を受けにくくなる。
また、このときのアルミニウム蒸着による凹面状反射鏡
１０の反射率は、前記式によれば、約８７.５％とな
るので、従来の発光装置に比べて表面粗さの改善に加
え、光ファイバー１３との結合効率の大幅な改善を行な
える。しかも、透明樹脂体６と低屈折率樹脂層１５との
屈折率差が第１の実施例よりも小さくなっているので、
この境界面を通過する際の光線方向の変化がさらに小さ
くなり、透明樹脂体６の表面粗さの影響をほとんど無視
できるようになる。
【００２３】図４は本発明の第４の実施例による発光装
置Ｄを示す断面図である。この実施例にあっては、透明
樹脂体６の発光面側だけでなく、透明樹脂体６の全体を
屈折率１.３４の透明フッソ樹脂（アモルファス・フッ
ソ樹脂）等の低屈折率樹脂１６で覆って透明樹脂体６と
凹面状反射鏡１０との間に低屈折率樹脂層１５を形成し
ている。この実施例にあっても図３の第３の実施例と同
様な効果を奏することができるが、この実施例にあって
は、さらに発光素子４の背面側の光出射側も低屈折率樹
脂層１５で覆うことにより、低反射率化しているので、
光ファイバー１３との結合効率をより高めることができ
る。
置Ｄを示す断面図である。この実施例にあっては、透明
樹脂体６の発光面側だけでなく、透明樹脂体６の全体を
屈折率１.３４の透明フッソ樹脂（アモルファス・フッ
ソ樹脂）等の低屈折率樹脂１６で覆って透明樹脂体６と
凹面状反射鏡１０との間に低屈折率樹脂層１５を形成し
ている。この実施例にあっても図３の第３の実施例と同
様な効果を奏することができるが、この実施例にあって
は、さらに発光素子４の背面側の光出射側も低屈折率樹
脂層１５で覆うことにより、低反射率化しているので、
光ファイバー１３との結合効率をより高めることができ
る。
【００２４】図５に示すものは、本発明による発光装置
Ｅを用いた光ファイバー式光電センサＦの概略断面図で
ある。この光ファイバー式光電センサＦは、処理回路等
を内蔵したセンサ本体１７に、発光装置Ｅと受光装置１
８を介してそれぞれ投光側光ファイバー１９と受光側光
ファイバー２０を接続し、発光装置Ｅから出射された光
を投光側光ファイバー１９の先端から出射し、これを受
光側光ファイバー２０の先端に入射させ、これを受光装
置１８によって検出するようにしたものである。このよ
うな構成の光ファイバー式光電センサＦを用いれば、発
光装置Ｅと投光側光ファイバー１９との光結合効率が高
くなる結果、投光側光ファイバー１９から強度の大きな
光を出射させることができる。
Ｅを用いた光ファイバー式光電センサＦの概略断面図で
ある。この光ファイバー式光電センサＦは、処理回路等
を内蔵したセンサ本体１７に、発光装置Ｅと受光装置１
８を介してそれぞれ投光側光ファイバー１９と受光側光
ファイバー２０を接続し、発光装置Ｅから出射された光
を投光側光ファイバー１９の先端から出射し、これを受
光側光ファイバー２０の先端に入射させ、これを受光装
置１８によって検出するようにしたものである。このよ
うな構成の光ファイバー式光電センサＦを用いれば、発
光装置Ｅと投光側光ファイバー１９との光結合効率が高
くなる結果、投光側光ファイバー１９から強度の大きな
光を出射させることができる。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、凹面状反射鏡を設ける
部材を離型剤を使わない樹脂で成形することが可能にな
るので、凹面状反射鏡の面精度が良好となり、凹面状反
射鏡で反射される光線を設計通りの方向に進ませること
ができる。また、発光素子から出射した光は透明体の表
面を透過するので、透明体の表面粗さが悪くても光線の
進行方向の誤差は透明体の表面で反射する場合に比べて
小さくなる。さらに、透明体と凹面状反射鏡を設けた部
材との間に低屈折率の透明層を設けることができるの
で、凹面状反射鏡の反射率を高くすることができる。
部材を離型剤を使わない樹脂で成形することが可能にな
るので、凹面状反射鏡の面精度が良好となり、凹面状反
射鏡で反射される光線を設計通りの方向に進ませること
ができる。また、発光素子から出射した光は透明体の表
面を透過するので、透明体の表面粗さが悪くても光線の
進行方向の誤差は透明体の表面で反射する場合に比べて
小さくなる。さらに、透明体と凹面状反射鏡を設けた部
材との間に低屈折率の透明層を設けることができるの
で、凹面状反射鏡の反射率を高くすることができる。
【００２６】この結果、当該発光装置と対向させて光フ
ァイバーを配置すれば、当該発光素子と光ファイバーと
の光結合効率を大きく向上させることができ、光ファイ
バー式光電センサー等に有効となる。
ァイバーを配置すれば、当該発光素子と光ファイバーと
の光結合効率を大きく向上させることができ、光ファイ
バー式光電センサー等に有効となる。
【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。
面図である。
【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。
面図である。
【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。
面図である。
【図４】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。
面図である。
【図５】本発明による発光装置を用いた光ファイバー式
光電センサを示す断面図である。
光電センサを示す断面図である。
１ 発光部 ２ 反射鏡部材 ４ 発光素子 ６ 透明樹脂体 ９ 凹部 １０ 凹面状反射鏡 １１ 空気層 １３ 光ファイバー １５ 低屈折率樹脂層
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体発光素子の発光面側に凹面状反射
鏡を有し、半導体発光素子からの光を上記凹面状反射鏡
で反射させた後、半導体発光素子の発光面と反対側の面
から光を出射させる発光装置において、 上記半導体発光素子を透明体によって取り囲むととも
に、該透明体とは別の部材によって上記凹面状反射鏡を
形成したことを特徴とする発光装置。 - 【請求項２】 上記透明体と凹面状反射鏡との間に、上
記透明体の屈折率よりも小さい屈折率を持つ透明層を設
けたことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。 - 【請求項３】 上記透明体の凹面状反射鏡側の表面形状
と凹面状反射鏡の反射鏡形状が、ほぼ相似形状であるこ
とを特徴とする請求項２に記載の発光装置。 - 【請求項４】 上記透明層が、空気層であることを特徴
とする請求項２又は３に記載の発光装置。 - 【請求項５】 上記凹面状反射鏡は、離型剤の不要な樹
脂あるいは成形方法によって作られた部材に真空蒸着に
よって金属膜を形成したものである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。 - 【請求項６】 請求項１，２，３，４又は５に記載の発
光装置を光ファイバーとの結合に使用したことを特徴と
する光ファイバー式光電センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24428292A JPH0669547A (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 発光装置及び光ファイバー式光電センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24428292A JPH0669547A (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 発光装置及び光ファイバー式光電センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0669547A true JPH0669547A (ja) | 1994-03-11 |
Family
ID=17116429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24428292A Pending JPH0669547A (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 発光装置及び光ファイバー式光電センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669547A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001045180A1 (fr) * | 1999-12-17 | 2001-06-21 | Rohm Co., Ltd. | Dispositif de puce electroluminescent avec boitier |
| JP2003315637A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | Yamaha Corp | 発光部構造 |
| WO2004025741A1 (en) * | 2002-09-16 | 2004-03-25 | Tco Co., Ltd | A high brightness light emitting diode and its method of making |
| JP2005215220A (ja) * | 2004-01-28 | 2005-08-11 | Kyocera Corp | 光モジュール |
| JP2010232275A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Keyence Corp | 光ファイバ型光電センサの本体ユニット及び光ファイバ型光電センサ |
-
1992
- 1992-08-19 JP JP24428292A patent/JPH0669547A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001045180A1 (fr) * | 1999-12-17 | 2001-06-21 | Rohm Co., Ltd. | Dispositif de puce electroluminescent avec boitier |
| JP2003315637A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | Yamaha Corp | 発光部構造 |
| WO2004025741A1 (en) * | 2002-09-16 | 2004-03-25 | Tco Co., Ltd | A high brightness light emitting diode and its method of making |
| JP2005215220A (ja) * | 2004-01-28 | 2005-08-11 | Kyocera Corp | 光モジュール |
| JP2010232275A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Keyence Corp | 光ファイバ型光電センサの本体ユニット及び光ファイバ型光電センサ |
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