JPS6323375A - Light emitting diode - Google Patents

Light emitting diode

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JPS6323375A
JPS6323375A JP61156586A JP15658686A JPS6323375A JP S6323375 A JPS6323375 A JP S6323375A JP 61156586 A JP61156586 A JP 61156586A JP 15658686 A JP15658686 A JP 15658686A JP S6323375 A JPS6323375 A JP S6323375A
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JP
Japan
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emitting diode
light emitting
light
shape
junction
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Application number
JP61156586A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiko Kabaya
蒲谷 芳比古
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Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Original Assignee
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To manufacture light emitting diode optimum for various applications enabling its optical beam to be controlled by the shape of junction part of both semiconductor layers of the light emitting diode by a method wherein the junction part of semiconductor layers is exposed at one end of light emitting diode while the junction part is shaped into a specified type. CONSTITUTION:A junction part B taken into specified shape is exposed to one end of a light emitting diode to control the shape of optical beams emitted from the light emitting diode by the shape of junction part. In other words, the optical beams being emitted from a recouple of both semiconductor layers 30, 32, the junction part B can be taken into e.g. a slit shape so that the light emitting diode may externally emit optical beams corresponding to the slit shape. The shape of junction part B can be taken into arbitrary type such as a round, square, slit, etc., according to the applications of light emitting diode.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は発光ダイオード、特に発光ダイオードからの照
射光を所定の光束に規υ1するための改良された構造を
有する発光ダイオードに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a light emitting diode, and particularly to a light emitting diode having an improved structure for regulating irradiated light from the light emitting diode into a predetermined luminous flux υ1.

[従来の技術] 電気−光変換素子として発光ダイオードが周知であり、
各種の表示器あるいは光電センサ等として広範囲に用い
られている。
[Prior Art] Light-emitting diodes are well known as electrical-optical conversion elements.
It is widely used as various indicators, photoelectric sensors, etc.

この種の発光ダイオードには主として表示器に用いられ
る可視光の発光作用を行うダイオードあるいは主として
フォトカブラ、フォトインクラブタその他の光電センサ
として用いられる赤外線ダイオード等が一般的であり、
各種用途に応じて多種類の発光ダイオードが用いられて
いる。
This type of light-emitting diode generally includes a diode that emits visible light, which is mainly used in a display device, or an infrared diode, which is mainly used as a photocoupler, photoinluctor, or other photoelectric sensor.
Many types of light emitting diodes are used depending on various uses.

第4図には従来の半導体接合型発光ダイオードの一例が
示されており、極性の異なる2種類の半導体層10.1
2がfi層配買され、両半導体層10.12の接合部に
おいて所望の発光作用が行われる。
FIG. 4 shows an example of a conventional semiconductor junction type light emitting diode, in which two types of semiconductor layers 10.1 with different polarities are used.
2 is arranged in the fi layer, and the desired light emitting action is performed at the junction between both semiconductor layers 10 and 12.

第4図にJ3いて第1の半導体層10はP型GaAS半
導体からなり、また第2の半導体層12はN!1!Ga
As半導体力口うなり、共に正方形薄層形状からなる。
At J3 in FIG. 4, the first semiconductor layer 10 is made of a P-type GaAS semiconductor, and the second semiconductor layer 12 is made of N! 1! Ga
Both As semiconductors have a square thin layer shape.

そして、両半導体層10.12の両端面にはそれぞれ電
極用金属11514.16が蒸着その他の手法によって
設けられ、両金属fii4.16にはそれぞれ高圧側リ
ード線18.低圧側リード線20がそれぞれボンディン
グ接続されている。図において、両金属膜14.16は
それぞれ金蒸着膜からなる。
Electrode metals 11514.16 are provided on both end faces of both semiconductor layers 10.12 by vapor deposition or other methods, and high voltage side lead wires 18.16 are provided on both metal fii 4.16, respectively. The low voltage side lead wires 20 are connected to each other by bonding. In the figure, both metal films 14 and 16 each consist of a gold vapor deposited film.

第4図に示した従来装置によれば、両リード線18.2
0から注入された正孔及び電子は前記両手導体層10.
12の接合部にて再結合し、この時に電子励起エネルギ
による発光現象が生じる。
According to the conventional device shown in FIG. 4, both lead wires 18.2
The holes and electrons injected from the two-handed conductor layer 10.
They recombine at the junction of 12, and at this time, a light emission phenomenon occurs due to the electron excitation energy.

従来装置においては、金属1!A14側における正孔の
注入を効果的に行うため、前記金属膜は略十字形状に設
Gノられており、前述した接合部にa3 fプる発光は
第1の半導体層10の端面から矢印Aで示されるごとく
上方に向かって照射される。従って、この照射光を用い
て所望の表示あるいは光電検出を行うことができる。
In conventional equipment, metal 1! In order to effectively inject holes on the A14 side, the metal film is formed in a substantially cross shape, and the light emitted from the a3f to the junction described above is emitted from the end surface of the first semiconductor layer 10 in the direction of the arrow. The light is irradiated upward as shown at A. Therefore, desired display or photoelectric detection can be performed using this irradiation light.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、前述した従来装置においては、発光ダイ
オードからの照射光は半導体層10の端面から外部に照
射するので、この光束が比較的拡散し易く、鋭く絞られ
た光ビームが得難いという問題があった。従来において
、このような発光ダイオードからの照射光拡散は照射光
を導く光路に設けられたガイドあるいはコリメータレン
ズによって所望の光径を有する光ビームに絞られるのみ
で、発光ダイオード自体に対しては前記光拡散に対する
何らの考慮も払われていなかった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional device described above, since the light emitted from the light emitting diode is irradiated to the outside from the end face of the semiconductor layer 10, this light flux is relatively easily diffused and narrowed down sharply. There was a problem in that it was difficult to obtain a light beam. Conventionally, the light emitted from the light emitting diode is diffused only by being focused into a light beam having a desired diameter by a guide or collimator lens provided in the optical path that guides the light. No consideration was given to light diffusion.

特に、表示器等に用いられる発光ダイオードはむしろ適
度な光拡散によって表示光の視野を広げることが望まれ
、むしろ光源としての拡散が必要であるという立場から
、照射光の光束規制に関しては従来において問題となっ
ていなかった。
In particular, it is desirable for light-emitting diodes used in displays etc. to widen the visual field of display light through appropriate light diffusion, and from the standpoint that diffusion as a light source is necessary, conventional methods have been used to regulate the luminous flux of irradiated light. It wasn't a problem.

しかしながら、光電セン量すに関しては、基本的に鋭く
絞られた光ビームが必要であったが、従来においては、
発光ダイオ−−ドを固定するベース基板にガイド孔を設
けて発光ダイオードの外部において光束を規制プ゛るこ
とか考えられ、またコリメータレンズ等を用いて十分に
所望の絞られた光ビームを得ることができた。
However, photoelectric sensors basically require a sharply focused light beam;
It is conceivable to provide a guide hole in the base substrate that fixes the light emitting diode to regulate the light flux outside the light emitting diode, or to obtain a sufficiently focused light beam using a collimator lens or the like. I was able to do that.

しかしながら、近年において、発光ダイオードが極めて
高精度の光電センサとして用いられるようになると、発
光ダイオードの外部におCプる光ビーム集束作用では所
望の分解能が得られないという問題が生じてきた。また
、このように十分に高い分解能を得るためには発光ダイ
オードの外部接続様器である例えばコリメータレンズ等
を十分に大ぎな焦点距離をもったレンズとして構成しな
ければならず、光電センサ自体が大型化するという問題
が生じていた。
However, in recent years, as light-emitting diodes have come to be used as extremely high-precision photoelectric sensors, a problem has arisen in that the desired resolution cannot be obtained by the light beam focusing effect applied externally to the light-emitting diodes. In addition, in order to obtain sufficiently high resolution, the external connection device for the light emitting diode, such as a collimator lens, must be configured as a lens with a sufficiently large focal length, and the photoelectric sensor itself must be configured as a lens with a sufficiently large focal length. There was a problem with increasing the size.

第5図にはこのような精密型光電センサの−(4として
光電型リニアエンコーダが示されている。
In FIG. 5, a photoelectric linear encoder is shown as -(4) of such a precision photoelectric sensor.

図において、リニアエンコーダは計測用格子22と参照
用格子24とを含み、両路子22゜24は所定の格子ビ
ッヂで光透過部と光遮蔽部とが整列配置された構成を有
する。
In the figure, the linear encoder includes a measurement grating 22 and a reference grating 24, and both path elements 22 and 24 have a configuration in which a light transmitting part and a light shielding part are aligned at a predetermined grating bit.

従って、両路子22.2/Iのいずれか一方を測定長に
応じて移動させれば、両路子の相対移動但にて長さ測定
を行うことが可能となる。
Therefore, by moving either one of the two track elements 22.2/I according to the length to be measured, it becomes possible to measure the length while the two track elements are moving relative to each other.

そして、前記格子の相対移勤皇を電気的に検出するため
に、両路子対22.24の一方側には前述した発光ダイ
オード100が設けられ、その照射光がコリメータレン
ズ26によって光ビームに集束され、両路子22.24
を透過する。
In order to electrically detect the relative shift of the grating, the above-mentioned light emitting diode 100 is provided on one side of the pair 22 and 24, and the emitted light is focused into a light beam by the collimator lens 26. , Ryojiko 22.24
Transparent.

一方、両路子22.24の反対側にはフォトトランジス
タ等の受光素子26が設けられ、前記透過光の明暗の変
化を電気的に検出してプリアンプ28を介して外部に電
気的な信号として外部処理回路に供給することができる
On the other hand, a light-receiving element 26 such as a phototransistor is provided on the opposite side of both the terminals 22 and 24, and electrically detects the change in brightness of the transmitted light and outputs an electrical signal to the outside via a preamplifier 28. It can be supplied to a processing circuit.

第6図には前記プリアンプ28の出力信号波形が示され
、両路子対22.24の相対変位に対して図示の如く略
正弦波形状の電気的な出力信号を(ワることができ、詳
細には図示していないが外部の処理回路はこの正弦波信
号をカウントすることによって前記格子ピッチ及び処理
回路における分割数で定まる精度の計測を行うことが可
能となる。
FIG. 6 shows the output signal waveform of the preamplifier 28, in which the electrical output signal has a substantially sinusoidal shape as shown in response to the relative displacement of the pair of terminals 22 and 24. Although not shown in the figure, an external processing circuit counts this sine wave signal, thereby making it possible to perform measurement with an accuracy determined by the grating pitch and the number of divisions in the processing circuit.

第6図の波形tま出力信号が直流分DC及び交流弁AC
を合むことを意味し、このようなリニアエンコーダにお
いては、両信号成分の比率が所定値、通常の場合I’ 
1.OJ以上であることが望まれ、すなわちAC/DC
>  1.0以上の交流成分比率がなければ良好な計測
作用を得られないことが知られている。
The output signal of the waveform t in Figure 6 is the DC component and the AC valve AC.
In such a linear encoder, the ratio of both signal components is a predetermined value, usually I'
1. It is desired that it is above OJ, i.e. AC/DC
It is known that a good measurement effect cannot be obtained unless the AC component ratio is greater than or equal to 1.0.

そして、このような比率は両路子対22.24間の格子
間隔Gに依存することが知られており、第7図の特性2
00は前記格子間隔Gに対するAC/DC比率を示して
おり、図から明らかなごとく、従来においては、格子間
隔Gを極めて狭くづる必要があることが理解され、例え
ば格子ピッチ10μm/10μmTf1度に設定した場
合、両路子間隔Gも10μm以下にする必要があり、こ
のことは両路子22.24を極めて精密に保持及びスラ
イド可能に支持しなければならず、その部品加工及び組
立てに多大の努力を必要としていた。そして、本発明者
はこのような格子間隔Gは両路子22゜24に照射され
る光ビームの光径に関係することを確認し、十分に鋭く
絞られた小光径の光ビームであれば、前記格子間隔Gを
更に余裕をもって設定できるとの結論に達した。
It is known that such a ratio depends on the lattice spacing G between the two pairs of 22 and 24 elements, and characteristic 2 in FIG.
00 indicates the AC/DC ratio with respect to the grating spacing G, and as is clear from the figure, in the past, it was understood that the grating spacing G had to be extremely narrow; for example, the grating pitch was set to 10 μm/10 μm Tf 1 degree. In this case, the distance between both terminals 22 and 24 must also be 10 μm or less, which means that both terminals 22 and 24 must be held and slidably supported extremely precisely, requiring a great deal of effort in processing and assembling the parts. I needed it. The inventor of the present invention confirmed that such a lattice spacing G is related to the diameter of the light beam irradiated to both the beams 22 and 24. It was concluded that the lattice spacing G can be set with more margin.

また、光ビームを絞るためには周知のごとくコリメータ
レンズ26の焦点距離Fが関係しており、第8図に示さ
れるごとく、発光ダイオード100の照射光はコリメー
タレンズ26にて矢印で示されるごとく集束されるが、
この時光ビームの拡散角θは θ−D/F で示され、拡散角θを小さくして十分に長い平行光線を
1(Iるためにtよ発光ダイオード100の照射面径り
を小さくするか焦点距離Fを大ぎくする必要があること
が理解される。
In addition, in order to narrow down the light beam, the focal length F of the collimator lens 26 is related, as is well known, and as shown in FIG. Although it is focused,
At this time, the diffusion angle θ of the light beam is expressed as θ-D/F. In order to reduce the diffusion angle θ and make a sufficiently long parallel ray 1 It is understood that the focal length F needs to be increased.

しかしながら、前述したごとく、従来における発光ダイ
オード100の照射面径は発光ダイオード100を形成
する半導体層の外形から定まり、この結果、従来におい
ては焦点距fiFを十分に艮くする必要があり、この結
果、格子対22.24への照射部が大型化するという問
題があった。
However, as mentioned above, the diameter of the irradiation surface of the conventional light emitting diode 100 is determined by the outer shape of the semiconductor layer forming the light emitting diode 100, and as a result, in the conventional method, the focal length fiF needs to be sufficiently increased. , there was a problem that the irradiation unit for the grating pair 22 and 24 became large.

本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、そ
の目的は発光ダイオード自体において照射光を規制して
拡散の少ない鋭く絞り易い照射光を得ることのできる改
良された発光ダイオードを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to provide an improved light emitting diode that can regulate the irradiated light in the light emitting diode itself and obtain irradiated light that is less diffused and can be focused easily. It is in.

[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明は、発光ダイオード
の発光作用を行う極性の異なる半導体層の接合部を発光
ダイオードの一方の端面に露出させかつその接合部形状
を所定形状とすることによって、発光ダイオードから照
射する光ビームの形状を前記接合部形状にて規制するこ
とを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention exposes the junction of semiconductor layers of different polarities that perform the light emitting function of the light emitting diode on one end face of the light emitting diode, and By setting the shape of the part to a predetermined shape, the shape of the light beam irradiated from the light emitting diode is regulated by the shape of the joint part.

[実施例コ 以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。[Example code] Preferred embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1,2図には本発明に係る発光ダイオードの好適な実
施例が示されている。
1 and 2 show preferred embodiments of the light emitting diode according to the present invention.

実施例に係る発光ダイオードは略矩形状の基板形状を有
し、第1の半導体層30はN型GaASからなり、この
第1の半導体層30にス・1して第2の半導体層32が
接合配置されている。前記第2の半導体層32はP型G
aASからなり、例えば、亜&’I Z nをドーピン
グして前記P型半導体層を得ている。従って、両手導体
111M30.32は互いに極性の異なる半導体となり
、その接合部Bにおいて発光が行われることが理解され
る。
The light emitting diode according to the embodiment has a substantially rectangular substrate shape, the first semiconductor layer 30 is made of N-type GaAS, and the second semiconductor layer 32 is formed by forming a layer on the first semiconductor layer 30. Junction is arranged. The second semiconductor layer 32 is of P type G.
The P-type semiconductor layer is made of aAS and is doped with, for example, IZn. Therefore, it is understood that the two-handed conductors 111M30.32 become semiconductors having mutually different polarities, and that light is emitted at the junction B thereof.

実施例にJ3ける半導体層の組合わゼによれば、主とし
て近赤外光を発光するが、もちろん本発明において、こ
れらの半導体としては前記GaAs以外にGaPあるい
は(GaA I )As等を用いることも可能であり、
必要に応じて可視光の発光を可能とする。
According to the combination of semiconductor layers in Example J3, near-infrared light is mainly emitted, but of course, in the present invention, GaP or (GaAI)As may be used as these semiconductors in addition to the above-mentioned GaAs. is also possible,
Emit visible light if necessary.

また、本発明において、両手導体層30.32はその極
性ザなわちP型及びN型を逆転して配置づ゛ることも可
能である。
Further, in the present invention, the two-handed conductor layers 30, 32 can be arranged with their polarities, that is, P type and N type, reversed.

前記両手4)体層30.32の端面には“電極用金属膜
34及び36が設けられており、実施例によれば、これ
ら電極用金属膜34.36は金の蒸着によって形成され
ているが、必要に応じて他のスパックリングその他任意
の手法によってこれら電極用金属膜34.36を半導体
層30.32の端面に形成可能である。
Both hands 4) The end faces of the body layer 30.32 are provided with metal films 34 and 36 for electrodes, and according to the embodiment, these metal films 34 and 36 for electrodes are formed by vapor deposition of gold. However, if necessary, these electrode metal films 34 and 36 can be formed on the end faces of the semiconductor layers 30 and 32 by any other method such as spackling.

前記両電極用金属膜34,36にはそれぞれ低圧側リー
ド線38及び高圧側リード線40がボンディング接続さ
れており、両電極を介して各半導体ff30.32に電
子及び正孔の注入が行われる。
A low-voltage side lead wire 38 and a high-voltage side lead wire 40 are bonded to the metal films 34 and 36 for both electrodes, respectively, and electrons and holes are injected into each semiconductor ff30.32 via both electrodes. .

従って、このように注入された正孔及び電子は両手導体
層30.32の接合面において再結合し、この時電子励
起エネルギによって所定の周波数の発光が行われ、実施
例においては近赤外光が発光する。
Therefore, the holes and electrons injected in this way recombine at the joint surfaces of the two-handed conductor layers 30 and 32, and at this time, the electron excitation energy causes light emission at a predetermined frequency, and in the embodiment, near-infrared light is emitted. emits light.

もちろん、実施例において、電極用金属膜36は第2の
半導体層32とのみ導通するために、前記第2の半導体
層32の上面には絶縁膜42が形成されており、この絶
縁膜は例えば5i3N4(窒化シリコン)等が用いられ
る。
Of course, in the embodiment, since the electrode metal film 36 is electrically connected only to the second semiconductor layer 32, an insulating film 42 is formed on the upper surface of the second semiconductor layer 32. 5i3N4 (silicon nitride) or the like is used.

本発明において特徴的なことは、前記接合部Bが発光ダ
イオードの一方の端面に露出しかつその形状が所定形状
に設定され、この接合部形状によって発光ダイオードか
らの発光の光ビーム形状を規制していることである。
A characteristic feature of the present invention is that the junction B is exposed on one end surface of the light emitting diode and has a predetermined shape, and the shape of the junction B regulates the shape of the light beam emitted from the light emitting diode. That is what we are doing.

すなわち、前記光ビームは両手導体層30,32の接合
部Bにおける再結合から生じ、この接合部Bの形状を図
示のごとく例えばスリット状に形成することによって、
発光ダイオードからはこのスリット形状に対応した光ビ
ームを外部に照(ト)することが可能となる。
That is, the light beam is generated by recombination at the joint B between the two-handed conductor layers 30 and 32, and by forming the joint B into a slit shape, for example, as shown in the figure,
It becomes possible to emit a light beam corresponding to the shape of this slit to the outside from the light emitting diode.

本発明において、前記接合部Bの形状は任意の形状とづ
ることができ、発光ダイオードが用いられる使途その他
により丸、角、スリットその他任意の形状とすることが
できる。
In the present invention, the shape of the junction B can be any shape, and can be round, square, slit, or any other shape depending on the use of the light emitting diode.

第1,2図に示した発光ダイオードは光電型リニアエン
コーダ用に形成され、このために、光ビームはその新面
が細長いスリット状であることが好適であり、前記接合
部Bの形状も発光ダイオードの端面に沿って細良く形成
されている。
The light emitting diode shown in FIGS. 1 and 2 is formed for a photoelectric linear encoder, and for this purpose, it is preferable that the new surface of the light beam is in the shape of an elongated slit, and the shape of the junction B also emits light. It is formed thinly along the end face of the diode.

実施例において発光ダイオードを形成する半導体層の外
形は約200x 600μmの平面寸法を有し、この端
面に、実施例における接合部Bの形状はそのスリット幅
Wが50μ雇そしてスリット艮りが400μmに形成さ
れている。
In the example, the outer shape of the semiconductor layer forming the light emitting diode has a planar dimension of about 200 x 600 μm, and on this end face, the shape of the junction B in the example has a slit width W of 50 μm and a slit width of 400 μm. It is formed.

第3図には前述した本発明に係る発光ダイオードを光電
型リニアエンコーダに用いた状態が示されており、前述
した第5図の従来装置と類似したエンコーダ構造を有す
る。ずなわら、被測定物の長さに応じて相対移動する計
測用格子22と参照用格子24とで格子対を形成し、両
路子22,24に形成された光学スリットを光ビームが
通過する時にこの光ビームの明暗変化を電気的に検出し
て所定の相対移動量を測定する。
FIG. 3 shows a photoelectric linear encoder in which the light emitting diode according to the present invention described above is used, and has an encoder structure similar to the conventional device shown in FIG. 5 described above. The measurement grating 22 and the reference grating 24, which move relative to each other according to the length of the object to be measured, form a grating pair, and the light beam passes through optical slits formed in both of the tracers 22 and 24. At times, changes in the brightness of this light beam are electrically detected to measure a predetermined amount of relative movement.

前記光ビームは本発明に係る発光ダイオード100及び
これを集束するコリメータレンズ26から形成され、一
方、受光器はフ第1−トランジスタ等の受光素子26か
らなり、この検出された電気信号がプリアンプ28から
外部の処理回路に供給される。
The light beam is formed by a light emitting diode 100 according to the present invention and a collimator lens 26 that focuses the light beam, while the light receiver is composed of a light receiving element 26 such as a first transistor, and the detected electric signal is sent to a preamplifier 28. is supplied to an external processing circuit.

第3図から明らかなごとく、本発明に係る発光ダイオー
ド100の接合部の形状はスリット形状を有し、そのス
リットは両路子22.24の光学格子と整列されて配列
されている。
As is clear from FIG. 3, the shape of the junction of the light-emitting diode 100 according to the invention has a slit shape, and the slits are arranged in alignment with the optical gratings of the double strands 22, 24.

従って、エンコーダの分解能に影響するスケール移動方
向X方向には短いスリット幅が対応してJ3す、この結
果、前述した第8図の拡散角θから明らかなごとくスケ
ール移動方向Xに沿った光ビーム径りは本発明において
著しく小さく規制されており、ヅなわら、実施例におい
ては、前記接合部のスリット幅が約5011mであるこ
とから、従来に比して1/8に制限され、この結果、拡
散角θを著しく小ざくし、あるいはコリメータレンズ2
6の焦点距隙「を短くすることが可能となる。
Therefore, a short slit width corresponds to the scale movement direction X, which affects the resolution of the encoder. As a result, as is clear from the diffusion angle θ in FIG. The diameter is regulated to be extremely small in the present invention, and in the example, since the slit width of the joint portion is approximately 5011 m, it is limited to 1/8 of the conventional width, and as a result, , significantly reduce the diffusion angle θ, or use the collimator lens 2.
It becomes possible to shorten the focal length gap of 6.

従って、第3図に示すごとく本発明を用いればリニアエ
ンコーダの発光器の形状を著しく小形化づることが可能
となる。
Therefore, as shown in FIG. 3, by using the present invention, it is possible to significantly reduce the size of the light emitter of the linear encoder.

第3図にJ3いて、スリット長手方向Yに対しては実施
例の接合部は十分に長い長さを有し、リニアエンコーダ
の場合、Y方向に関しては何ら分解能に影響することが
なく、むしろ十分な光Mを確保するためにスリット長手
方向Yに対しては十分に大きな発光長を有することが必
要であり、第1゜2図に示した実施例はこのような光量
を十分に確保しながらスケール移動方向Xに対しては鋭
く絞られた光ビームを与えるために極めて有益である。
At J3 in Fig. 3, the joint portion of the embodiment has a sufficiently long length in the slit longitudinal direction Y, and in the case of a linear encoder, it does not affect the resolution in the Y direction at all, but is rather sufficient. In order to secure a sufficient amount of light M, it is necessary to have a sufficiently large emission length in the longitudinal direction Y of the slit, and the embodiment shown in FIG. This is extremely useful for providing a sharply focused light beam in the direction of scale movement X.

ある。be.

以上のようにして、発光器からの光ビームを本発明によ
って十分に絞り込むことにより、例えば第3図に示した
光電型リニアエンコーダ等においては、両路子22.2
4間のギャップGを比較的大ぎく設定できる利点が生じ
る。
As described above, by sufficiently confining the light beam from the light emitter according to the present invention, for example, in the photoelectric linear encoder shown in FIG.
There is an advantage that the gap G between the two positions can be set relatively large.

前述した第7図において、前記格子ビッヂGに対する出
力信号波形の比率AC/DCが示されているが、本実施
例における特性は202で示され、格子間隔Gを50μ
m程度に広げでも十分に実用可能な出力信号を4qられ
ることが明らかである。
In FIG. 7 mentioned above, the ratio AC/DC of the output signal waveform to the grating bit G is shown, but the characteristic in this example is shown by 202, and the grating interval G is set to 50μ.
It is clear that even if the width is expanded to about m, a sufficiently practical output signal of 4q can be obtained.

以上のように、本発明によれば、従来光ビームの光束径
あるいは形状は発光ダイオード内においては何ら考慮さ
れておらず、その外部に設けた遮光板あるいはガイドに
よって光ビームが規制されていたのに対し、本発明によ
れば発光ダイオードから照射する光ビーム自体を規制す
ることによって装置の小形化及び発光効率の改善を得る
ことが可能であり、更に、本発明によれば、このような
光ビームのJl制は両半導体層の接合部の形状を用いた
ので、製造工程その他を何ら増加させることなく極めて
簡単に良好な光ビームを得る発光ダイオードが1!7ら
れる。
As described above, according to the present invention, the diameter or shape of the light beam was not considered at all inside the light emitting diode, and the light beam was regulated by a light shielding plate or a guide provided outside the light emitting diode. On the other hand, according to the present invention, by regulating the light beam itself emitted from the light emitting diode, it is possible to miniaturize the device and improve the luminous efficiency. Since the beam Jl system uses the shape of the junction between both semiconductor layers, a light emitting diode that can obtain a good light beam can be produced extremely easily without increasing the manufacturing process or the like.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、発光ダイオード
の両半導体層の接合部の形状を用いて光ビームを規制す
ることができ、各種の用途に最適な発光ダイオードを容
易に1qるという利点を有する。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, a light beam can be regulated using the shape of the junction between both semiconductor layers of a light emitting diode, and it is easy to create a light emitting diode that is optimal for various uses. It has the advantage of being 1q.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る発光ダイオードの好適な実施例を
示す平面図、 第2図は第1図に示した発光ダイオードの■−■断面図
、 第3図は第1.2図の発光ダイオードを光電をリニアエ
ンコーダに用いた状態を示す説明図、第4図は従来にお
ける発光ダイオードの一例を示す斜視図、 第5図は第4図の従来装置における発光ダイオードを用
いた光電型リニアエンコーダの概略斜視図、 第6図は第5図のリニアエンコーダにおける出力信号波
形図、 第7図は光電型リニアエンコーダにおける格子ピッチと
出力信号の交直信号比率の特性図、第8図は発光ダイオ
ードの光ビームを集束するコリメータレンズの光特性図
である。 30.32  ・・・ 半導体層 B ・・・ 接合部。
Fig. 1 is a plan view showing a preferred embodiment of the light emitting diode according to the present invention, Fig. 2 is a sectional view taken along the line ■-■ of the light emitting diode shown in Fig. 1, and Fig. 3 is the light emitting diode shown in Figs. An explanatory diagram showing a state in which a diode is used as a photoelectric linear encoder, Fig. 4 is a perspective view showing an example of a conventional light emitting diode, and Fig. 5 is a photoelectric linear encoder using a light emitting diode in the conventional device shown in Fig. 4. Figure 6 is a diagram of the output signal waveform of the linear encoder shown in Figure 5, Figure 7 is a characteristic diagram of the grating pitch and AC/DC signal ratio of the output signal in the photoelectric linear encoder, and Figure 8 is a diagram of the output signal ratio of the light emitting diode. FIG. 3 is an optical characteristic diagram of a collimator lens that focuses a light beam. 30.32... Semiconductor layer B... Junction.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)異なる極性の半導体層が接合配置され両半導体層
の端面にそれぞれ電極用金属膜が形成され、電極から供
給された注入電流によつて両半導体層の接合部にて発光
作用を行う発光ダイオードにおいて、前記両半導体層の
接合部を発光ダイオードの一方の端面に露出させ、かつ
接合部を所定の形状とすることによって、発光ダイオー
ドの照射光を前記接合部の形状によって制限することを
特徴とする発光ダイオード。
(1) Semiconductor layers of different polarities are arranged in a bonded manner, metal films for electrodes are formed on the end faces of both semiconductor layers, and light emission is performed at the junction of both semiconductor layers by the injection current supplied from the electrodes. The diode is characterized in that the junction between the two semiconductor layers is exposed on one end face of the light emitting diode, and the junction has a predetermined shape, so that the light irradiated by the light emitting diode is limited by the shape of the junction. light emitting diode.
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