JPH0523555U - 光結合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板を廃止し、製造工程を削減する。 【構成】 受発光素子２５，２６をリードフレーム２
２，２３，２４にダイボンドおよび結線し、夫々をモー
ルドして第一導光体２７と第二導光体２８を成形する。
これを外装ケース２９に収納し、発光素子２５から受光
素子２６に光が直接まわり込まないように遮光壁３１を
設ける。 【効果】 基板が不要でコストダウンになる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、通過路上の被検出物の有無を無接触にて検出する透過型光結合装置 （フオトインタラプタ）に関する。

【０００２】

【従来の技術】

光結合装置において、外部との接続を容易とするために、コネクタ１を搭載し たものは、図９，１０の如く、発光素子２をリードフレーム３に搭載し金線４に て電気的接続をとりこれを透光性樹脂にてモールドした発光側樹脂体５と、同様 に受光素子６を搭載した受光側樹脂体７と、これらの両透光性樹脂体５，７が通 過路８を挟んで対向して搭載された基板９と、前記両透光性樹脂体５，７が搭載 された基板９を収納する外装ケース１０とから構成されている。

【０００３】 前記コネクタ１およびリードフレーム３は、前記基板９に挿入されて半田付け されている。

【０００４】 前記外装ケース１０は、遮光性樹脂により形成され、光の通過窓（スリツト） １１ａ，１１ｂが設けられている。

【０００５】 そして、基板９を外装ケース１０に固定するため、外装ケース１０の基板９下 方の空間に封止樹脂１２を注入している。

【０００６】 ここで、発光素子２からの照射光は、発光側樹脂体５を透過し、スリツト１１ ａから、物体の通過路８を経てスリツト１１ｂを通過して受光素子６に入射され る光路を形成している。

【０００７】 なお、図中１４ａ，１４ｂは集光レンズ、１５は半田である。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

従来の光結合装置においては、発光側樹脂体５と受光側樹脂体７が別々に製造 されるため、これらの電気的な接続をとるには基板９を必要とし、この基板９へ のリードフレーム３の挿入および半田付けの工程が必要であつた。

【０００９】 本考案は、上記に鑑み、基板を必要とせず、製造コストの低減および製造工程 の削減を可能にする光結合装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案請求項１による課題解決手段は、図１，２の如く、通過路２１上の被検 出物の有無を無接触で検出する光結合装置であって、発光素子２５および受光素 子２６が同一面上に夫々ダイボンドされたリードフレーム２２と、前記発光素子 ２５とリードフレーム２２，２３を透光性樹脂によりモールドした第一導光体２ ７と、前記受光素子２６とリードフレーム２２，２３，２４を透光性樹脂により モールドした第二導光体２８とが設けられ、両導光体２７，２８に受発光素子２ ５，２６の前方で反射面３３ａ，３３ｂが形成され、各リードフレーム２２，２ ３，２４の同一側端部にコネクタ３０が接続され、両導光体２７，２８が通過路 ２１を挟んで反射面３３ａ，３３ｂを対向するよう外装ケース２９内に収納され たものである。

【００１１】 また、請求項２による課題解決手段は、請求項１記載の光結合装置に、第一導 光体２７と第二導光体２８の間に発光素子２５からの照射光のまわり込みを防ぐ ように遮光壁３１が形成されたものである。

【００１２】

【作用】

上記請求項１，２による課題解決手段において、発光素子２５からの照射光は 、第一導光体２７内を通過し、反射面３３ａに達する。この反射面３３ａで全反 射される。

【００１３】 そして第一導光体２７を抜け出し通過路２１を通過して、第二導光体２８に透 過して反射面３３ｂに達する。

【００１４】 ここで、第一導光体２７からの光は、前述と同様に反射面３３ｂにて全反射さ れ第二導光体２８を通過し受光素子２６に入射される。

【００１５】 このとき、物体の通過路２１上に被検出物体があつた場合、発光素子２５から の照射光が遮断され受光素子２６への光がなくなり受光素子２６の出力が変化す るから、被検出物体の有無を無接触にて検知することができる。

【００１６】 また、遮光壁３１により、発光素子２５からの照射光のまわり込みを防ぐこと ができる。

【００１７】 このように、基板を使用したものと同様の機能を有することができる。

【００１８】

【実施例】

図１は本考案の一実施例を示す光結合装置の縦断面図、図２は同じくその外装 ケース収納前の状態を示す斜視図、図３はリードフレームの平面図、図４は配線 図、図５は外装ケースの突起部を示す底面斜視図である。

【００１９】 図示の如く、本実施例の透過型光結合装置（フオトインタラプタ）は、通過路 ２１上の被検出物体の有無を無接触で検出するもので、搭載用リードフレーム２ ２の同一面上に夫々ダイボンドされ結線用リードフレーム２３，２４に電気的接 続がなされた発光素子２５および受光素子２６と、前記発光素子２５側を透光性 樹脂によりモールドした第一導光体２７と、前記受光素子２６側を透光性樹脂に よりモールドした第二導光体２８と、前記第一導光体２７および第二導光体２８ を収納する外装ケース２９と、外部との入出力をするコネクタ３０と、前記第一 導光体２７と第二導光体２８の間で発光素子２５からの照射光のまわり込みを防 ぐ遮光壁３１とを備えたものである。

【００２０】 前記搭載用および結線用リードフレーム２２，２３，２４は、図１，２，３の 如く、同一平面上に配され、その同一側端部に前記コネクタ３０が半田付けされ ている。

【００２１】 そして、搭載用リードフレーム２２および結線用リードフレーム２３は、前記 第二導光体２８を貫通し、その他端部が前記第一導光体２７内に位置する。結線 用リードフレーム２４は、その他端部が前記第二導光体２８内に位置する。

【００２２】 前記発光素子２５および受光素子２６は、前記搭載用リードフレーム２２に銀 ペースト等によりダイボンドされている。

【００２３】 そして、発光素子２５は結線用リードフレーム２３に、受光素子２６は結線用 リードフレーム２４に夫々金線３２を介して結線されている。

【００２４】 なお、図４の如く、配線はアナログ出力であり、発光素子２５が赤外線発光ダ イオードで、受光素子２６がフオトトランジスタである。

【００２５】 前記両導光体２７，２８は、直方体に形成されており、その上面を外側に向か つて４５°の角度をもつて傾斜して形成された反射面３３ａ，３３ｂを有するこ とにより、プリズム効果をもたしている。

【００２６】 前記外装ケース２９は、遮光性樹脂により第一導光体２７を収納する第一収納 部２７ａと、第二導光体２８を収納する第二収納部２８ａと、これらを連結する 断面コ字形の連結部３５とから側面視略コ字形に形成されている。前記両収納部 ２７ａ，２８ａの通過路２１を挟む側面に、発光素子２５からの照射光を通過路 ２１を通して受光素子２６に導くためのスリツト３４ａ，３４ｂが形成されてい る。

【００２７】 そして、連結部３５の内部には、図５の如く、通過路２１と逆方向に突出した 串状の突起部３６が左右一対に設けられ、各突起部３６の間隔はリードフレーム ２２，２３を挿入できる間隔とされている。

【００２８】 前記遮光壁３１は、突起部３６に囲まれた樹脂注入部３７に遮光性樹脂を注入 することで突起部３６と一体となり成形される。また、これにより外装ケース２ ９と両導光体２７，２８とが固定される。

【００２９】 上記構成の光結合装置の製造工程を説明すると、まずタイバーで連結されたリ ードフレーム２２，２３，２４のうち搭載用リードフレーム２２上に、受発光素 子２５，２６を銀ペースト等によりダイボンドし、結線用リードフレーム２３， ２４に夫々金線３２により結線する。

【００３０】 次に、受発光素子２５，２６を透光性樹脂によりモールドし、上面に４５°の 反射角３３ａ，３３ｂを有した第一導光体２７および第二導光体２８を成形する 。

【００３１】 そして、タイバーを切断後、コネクタ３０を半田付けし、これらを外装ケース ２９内に収納する。その後、外装ケース２９の樹脂注入部３７に、粘度の高い遮 光性樹脂を注入することにより、この樹脂が突起部３６でとどまって遮光壁３１ を形成すると同時に、外装ケース２９と両導光体２７，２８を固定し、製品を完 成する。

【００３２】 このような光結合装置において、発光素子２５からの照射光は、第一導光体２ ７内を通過し、反射面３３ａに達する。この反射面３３ａの臨界角４５°の界面 において照射光は樹脂と周囲空気の屈折率により全反射される。

【００３３】 そして、第一導光体２７側のスリツト３４ａより抜け出し通過路２１を通過し て、第二導光体２８側のスリツト３４ｂより第二導光体２８に透過して反射面３ ３ｂに達する。そして、この反射面３３ｂにて全反射され第二導光体２８を通過 し受光素子２６に入射される。

【００３４】 このとき、物体の通過路２１上に被検出物体があつた場合、光路３８が遮断さ れ受光素子２６への光がなくなり、受光素子２６の出力が変化するから、被検出 物体の有無を無接触にて検知することができる。

【００３５】 このように、リードフレーム２２に直接受発光素子２５，２６をダイボンドし たため、発光側と受光側の電気的接続をする基板が不要になり、さらに基板への リードフレームの挿入および半田付け工程が削減できるため製造コストが低減で きる。

【００３６】 また、発光素子２５からの光が、導光体２７，２８を通らずに、直接リードフ レーム２２，２３，２４間から受光素子２６側へまわり込もうとしても両導光体 ２７，２８の間に遮光壁３１があるので、光のまわり込みが阻止される。このよ うに、従来の基板にダイボンドする状態と同等の特性をもつた光結合装置の供給 ができる。さらに、両導光体２７，２８は、上部において従来品のようにリード フレーム受発光素子と金線がないため小型化できる。

【００３７】 なお、本考案は、上記実施例に限定されるものではなく、本考案の範囲内で上 記実施例に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。

【００３８】 例えば配線を図８に示すデジタル出力にしてもよく、また図６，７の如く、図 ４，８の配線においてダイオードのカソード側に抵抗を付してもよい。

【００３９】

【考案の効果】

以上の説明から明らかな通り、本考案請求項１によると、リードフレームに直 接受発光素子をダイボンドしたため、発光側と受光側の電気的接続をする基板が 不要になり、さらに基板へのリードフレームの挿入および半田付け工程が削減で きるため製造コストが低減できる。

【００４０】 さらに、両導光体により照射光を導いているため小型化できる。

【００４１】 また請求項２によると、両導光体の間に遮光壁を設けることにより、発光素子 からの光のまわり込みを防止することができ、基板にダイボンドする状態と同等 の特性をもつた光結合装置の供給ができるといった優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案の一実施例を示す光結合装置の縦
断面図である。

【図２】図２は同じくその外装ケース収納前の状態を示
す斜視図である。

【図３】図３はリードフレームの平面図である。

【図４】図４は配線図である。

【図５】図５は外装ケースの突起部を示す底面斜視図で
ある。

【図６】図６は光結合装置の配線例を示す図である。

【図７】図７は他の配線例を示す図である。

【図８】図８はその他の配線例を示す図である。

【図９】図９は従来の光結合装置の平面図である。

【図１０】図１０は同じくその縦断面図である。

【符号の説明】

２１ 通過路 ２２ 搭載用リードフレーム ２３，２４ 結線用リードフレーム ２５ 発光素子 ２６ 受光素子 ２７ 第一導光体 ２８ 第二導光体 ２９ 外装ケース ３０ コネクタ ３１ 遮光壁 ３３ａ，３３ｂ 反射面

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 通過路上の被検出物の有無を無接触で検
   出する光結合装置であって、発光素子および受光素子が
   同一面上に夫々ダイボンドされたリードフレームと、前
   記発光素子とリードフレームを透光性樹脂によりモール
   ドした第一導光体と、前記受光素子とリードフレームを
   透光性樹脂によりモールドした第二導光体とが設けら
   れ、前記両導光体に受発光素子の前方で反射面が形成さ
   れ、両導光体が通過路を挟んで反射面を対向するよう外
   装ケース内に収納されたことを特徴とする光結合装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光結合装置において、第
   一導光体と第二導光体の間に発光素子からの照射光のま
   わり込みを防ぐように遮光壁が形成されたことを特徴と
   する光結合装置。