(57)【要約】【課題】  発光素子からの光を、２つの受光部で受光する形態の光結合素子において、低電力化を図ることを目的とする。【解決手段】  発光素子１１と、この発光素子１１と光学的に対向配置された、第１及び第２の受光部を有する受光素子１２とが、一体的に透明樹脂１６でモールドされてなり、前記発光素子１１が発する光を前記受光素子１２の第１及び第２の受光部で受光するように構成された光結合素子において、前記透明樹脂１６と屈折率の異なる分光体２０が前記発光素子１１と前記受光素子１２との間に配設するとともに、これら透明樹脂１６と分光体２０との境界面を、前記発光素子１１からの光を前記第１及び第２の受光部に導光する形状に形成することによって、光結合素子の低電力化を図る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、この発光素子と光学的に対向配置された、第１及び第２の受光部を有する受光素子とが、一体的に透明樹脂でモールドされてなり、前記発光素子が発する光を前記受光素子の第１及び第２の受光部で受光するように構成された光結合素子において、
前記透明樹脂と屈折率の異なる分光体が前記発光素子と前記受光素子との間に配設されるとともに、これら透明樹脂と分光体との境界面が、前記発光素子からの光を前記第１及び第２の受光部に導光する形状に形成されたことを特徴とする光結合素子。
【請求項２】
前記分光体は、前記透明樹脂よりも高い屈折率を有する材料からなるとともに、透明樹脂と分光体との前記境界面は、Ｖ字状を呈する第１、第２の２つの斜面から構成されたことを特徴とする請求項１に記載の光結合素子。
【請求項３】
前記分光体は、前記透明樹脂よりも低い屈折率を有する材料からなるとともに、透明樹脂と分光体との前記境界面は、逆Ｖ字状を呈する第１、第２の２つの斜面から構成されたことを特徴とする請求項１に記載の光結合素子。
【請求項４】
前記２つの斜面のうち少なくとも一方の斜面が、２つの斜面の衝合部において前記受光部を含む平面に対して垂直に入射する前記発光素子の光を、該斜面に対応する前記受光部の内側端縁に導光するように傾斜されたことを特徴とする請求項２または３に記載の光結合素子。
【請求項５】
前記分光体はガラスであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の光結合素子。
【請求項６】
前記境界面に反射防止膜が塗布されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載の光結合素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光結合素子に関し、特に発光素子が発する光を第１、第２の受光部で受光する形態の光結合素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光結合素子１０１は、発光素子１１１と受光素子１１２が一対となって同一パッケージ内に収納された構造となっている。その内部構造について、図９を参照して以下に説明する。
【０００３】
発光素子１１１は、銀ペーストでリードフレーム１１３ａにダイボンディングされ、発光素子１１１の表面電極はリードフレーム１１３ｃにボンディングワイヤ１１４で電気的に接続されている。この発光素子１１１は、透明シリコン樹脂１１５でコーティングされている。これは、発光素子１１１の出力劣化を防止するためである。
【０００４】
受光素子１１２は、銀ペーストでリードフレーム１１３ｂにダイボンディングされ、受光素子１１２の表面電極はリードフレーム１１３ｄにボンディングワイヤ１１４で電気的に接続されている。
【０００５】
これら発光素子１１１と受光素子１１２とは、光が伝達するように透明樹脂１１６で覆われている。さらに透明樹脂１１６に覆われた全体が遮光樹脂１１７でモールドされて、光結合素子１０１が構成されている。
【０００６】
また、近年の電子機器の省エネルギー化に伴って、光結合素子の低電力化が図られている。このような状況において、実開昭６４−１３１６１に示されるように、受光部上に搭載した高光透過率材料の周囲を、白色顔料を含有する透明樹脂で固定することよって、光伝達効率の向上を図った光結合素子が提案されている。
【０００７】
この従来技術は、受光部の上に高光透過率材料を搭載して、発光素子からの光が透明樹脂に吸収される割合を減少させることで、受光部へと到達する光量を増加させるとともに、この高光透過率材料の側面を、白色顔料を含む透明樹脂で覆って、側面から外側に漏れる光を反射させ、受光部に入射する光量を増加させることで、光伝達効率の向上を図っている。
【特許文献１】実開昭６４−１３１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、図１０に示すように、受光素子１１２に２つの受光部１３１ａ，１３１ｂが形成されている構成においては、受光部１３１ａと受光部１３１ｂの間の受光感度のない非受光領域１３０に照射した光が反射されてしまい、この分、光損失となって、光伝達効率が低くなっていた。
【０００９】
特に、２つの受光部１３１ａ，１３１ｂに基づく出力が等しくなるように、発光素子１１１の中心軸が、２つの受光部１３１ａ，１３１ｂの中間あたりに配置されている構造であるときは、その光損失が大きい。発光素子１１１の中心軸あたりでは光強度が相対的に強いので、２つの受光部の間の非受光領域１３０において反射される光量が増加し、その分、光損失が大きくなってしまうからである。
【００１０】
また、上記特許文献１に示す構造にしたとしても、高光透過率材料の側面から外側へ漏れる光を反射させて受光部に入射する光を増加させることができるが、やはり、２つの受光部の間の非受光領域に照射した光は反射されてしまうので、この分、光損失となって、光伝達効率は低くなる。
【００１１】
本発明は、こうした点に鑑みなされたものであり、その目的は、受光部が複数ある光結合素子において、光伝達効率を高めて、さらなる低電力化を図った光結合素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明の光結合素子は、発光素子と、この発光素子と光学的に対向配置された、第１及び第２の受光部を有する受光素子とが、一体的に透明樹脂でモールドされてなり、前記発光素子が発する光を前記受光素子の第１及び第２の受光部で受光するように構成された光結合素子において、前記透明樹脂と屈折率の異なる分光体が前記発光素子と前記受光素子との間に配設されるとともに、これら透明樹脂と分光体との境界面が、前記発光素子からの光を前記第１及び第２の受光部に導光する形状に形成されたことを特徴とする。
【００１３】
このような構成によって、発光素子からの光を、透明樹脂と分光体との境界面において屈折させて、第１及び第２の受光部に導光することができる。これによって、従来の光結合素子では第１、第２の受光部の間の非受光領域に照射されて有効に活用されていなかった光を、第１、第２受光部へと導光することができるので、その分、光伝達効率を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明において、分光体は、前記透明樹脂よりも高い屈折率を有する材料からなるとともに、透明樹脂と分光体との前記境界面を、Ｖ字状を呈する第１、第２の２つの斜面から構成してもよい。
【００１５】
分光体の屈折率が透明樹脂の屈折率より高いとき、分光体に入射する光の入射角に対して、その光の出射角は小さくなる。このことから、透明樹脂と分光体の境界部分を、Ｖ字状を呈する第１、第２の２つの斜面から構成することによって、この２つの斜面に入射する光を、第１、第２の受光部へと導光することができることになる。これによって、前述の境界面がなければ第１、第２の受光部の間の非受光領域に照射されていた光を、受光部に導光することができるので、この分、光伝達効率を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明において、分光体は、前記透明樹脂よりも低い屈折率を有する材料からなるとともに、透明樹脂と分光体との前記境界面を、逆Ｖ字状を呈する第１、第２の２つの斜面から構成してもよい。
【００１７】
分光体の屈折率が透明樹脂の屈折率より低いとき、分光体に入射する光の入射角に対して、その光の出射角は大きくなる。このことから、透明樹脂と分光体の境界部分を、逆Ｖ字状を呈する第１、第２の２つの斜面から構成することによって、この２つの斜面に入射する光を、第１、第２の受光部へと導光することができることになる。これによって、前述の境界面がなければ第１、第２の受光部の間の非受光領域に照射されていた光を、受光部に導光することができるので、この分、光伝達効率を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明において、前述の２つの斜面のうち少なくとも一方の斜面が、２つの斜面の衝合部において前記受光部を含む面に対して垂直に入射する前記発光素子の光を、該斜面に対応する前記受光部の内側端縁に導光するように傾斜させるのが好ましい。
【００１９】
このように斜面を傾斜させることで、この２つの斜面に入射する光であって、受光面を含む面に対して垂直な方向の光を、完全に受光部に導光することができる。すなわち、各受光部から最も離れた位置にある斜面の衝合部に入射する光が、各受光部の端縁に導かれるので、その衝合部よりも受光部側によった領域に入射する光は、対応する受光部の端縁よりも受光部の内部側に導光されることになり、これによって、受光部を含む面に対して垂直に入射する光を、完全に受光部へと導光することができる。よって、この分、さらに光伝達効率を向上させることができることになる。
【００２０】
また、本発明において、分光体はガラスとしてもよい。
【００２１】
また、本発明において、境界面に反射防止膜を塗布してもよい。
【００２２】
このようにすることによって、境界面で反射される光の量を減少させて、分光体に入射させる光量を増加させることができるので、その分、さらに光伝達効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、発光素子が発する光を第１、第２の受光部で受光することを特徴とする光結合素子において、第１、第２の受光部の間の非受光領域に照射されて、有効に活用されていなかった光を、分光体によって受光部へと導光することができるので、光結合素子の光伝達効率を向上させて、低電力化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２５】
実施例１の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本実施例１の光結合素子の断面図である。図２は、分光体へ入射する光の経路を示した図である。図３は、Ｖ字状溝の斜面の角度と入射光との関係を示した図である。図４は、分光体の他の例を示した図である。図５は、分光体のさらに他の例を示した図である。
【００２７】
本実施例に示す光結合素子１は、図１に示すように、発光素子１１と、分光体２０が配設された受光素子１２とが、一対となって光学的に対向配置され、これら発光素子１１、受光素子１２、及び分光体２０が一体的に透明樹脂１６でモールドされ、さらにこの透明樹脂１６の全体を覆うようにして遮光樹脂１７でモールドされて形成されている。以下、各主要部について詳述する。
【００２８】
発光素子１１は銀ペーストでリードフレーム１３ａにダイボンディングされ、発光素子１１の表面電極はリードフレーム１３ｃ（図１ではリードフレーム１３ａに隠れている）にボンディングワイヤ１４で電気的に接続されている。そして、この発光素子１１は透明シリコン樹脂１５でコーティングされている。これは、発光素子１１の出力劣化を防止するためである。
【００２９】
受光素子１２には、発光素子１１からの光を受光する２つの受光部３１ａ，３１ｂが、一定の間隔をおいて併設されている。なお、この両受光部３１ａ，３１ｂの間の領域は、受光感度のない非受光領域３０となっている。
【００３０】
この受光素子１２は、銀ペーストでもう一方のリードフレー１３ｂにダイボンディングされ、この受光素子１２の表面電極はリードフレーム１３ｄ（図1ではリードフレーム１３ｂに隠れている）にボンディングワイヤ１４で電気的に接続されている。そして、受光素子１２は、発光素子１１の光を受光するように、発光素子１１に対向するように配置されている。
【００３１】
分光体２０は、２つの受光部３１ａ，３１ｂを覆うようにして配設され、透明接着剤で固定されている。この分光体２０はガラスから形成されており、このガラスは発光素子１１の発する光を透過し、かつ、分光体２０を覆う透明樹脂１６の屈折率ｎ１より高い屈折率ｎ２を有する材料からなっている。なお、分光体２０は、このようなガラスと同等の特性を有するものであれば、透明なプラスチックス樹脂などから形成してもよい。
【００３２】
この分光体２０には、図２に示すように、透明樹脂１６との境界面において、第１受光部３１ａと第２受光部３１ｂの間の非受光領域３０に対応する領域に、Ｖ字状を呈する第１、第２の２つの斜面から構成されるＶ字状溝２１が形成されている。第１斜面２２ａは第１受光部３１ａ側に傾斜し、第２斜面２２ｂは第２受光部３１ｂ側に傾斜している。
【００３３】
次に、この分光体２０の作用について詳述する。
【００３４】
分光体２０は透明樹脂１６の屈折率ｎ１より高い屈折率ｎ２のガラスから形成されているので、Ｖ字状溝２１に入射する光Ｌｇｔ１は、入射角より小さな出射角で出射する。したがって、Ｖ字状溝２１の第１斜面に入射した光は、第１受光部３１ａの方向に屈折する一方、Ｖ字状溝２１の第２斜面に入射した光は、第２受光部３１ｂの方向に屈折する。そのため、図２に示すように、Ｖ字状溝２１がなかったならば直進して２つの受光部３１ａ，３１ｂの間の非受光領域３０に照射されていた光が、このＶ字状溝２１において屈折して受光部３１ａ，３１ｂに導光されることになるので、その分、光伝達効率が向上することになる。
【００３５】
さらに、ここで、Ｖ字状溝２１の斜面の最適な傾斜角について、図３を参照して説明する。
【００３６】
光伝達効率を最も向上させるためには、２つの受光部３１ａ，３１ｂの間の非受光領域３０に入射する光のうち、最も強い光を、完全に２つの受光部３１ａ，３１ｂへと導光することが出来ればよい。
【００３７】
ここで、２つの受光部３１ａ，３１ｂの間の非受光領域３０に入射する光において、最も強い光は、この領域に垂直に入射する光である。この垂直に入射する光を、完全に２つの受光部３１ａ，３１ｂへと導光するためには、図３に示すように、Ｖ字状溝２１の斜面が衝合する衝合部５０に入射する光Ｌｇｔ３を、各受光部３１ａ，３１ｂに対応する受光部の端縁６１ａ，６１ｂに導光するように、第１斜面２２ａ及び第２斜面２２ｂを傾斜させればよい。
【００３８】
これによって、Ｖ字状溝２１において、Ｖ字状溝２１の衝合部５０より各受光部３１ａ，３１ｂ側寄りの領域に入射する光は、対応する受光部の端縁６１ａ，６１ｂより受光部の内部側に照射されることになるので、Ｖ字状溝２１に入射する光を完全に受光部３１ａ，３１ｂへと導光することができることになる。
【００３９】
次に、第１斜面２２ａ及び第２斜面２２ｂの傾斜角の求め方について、図３を参照して説明する。
【００４０】
受光部３１ａ，３１ｂを含む面に対して垂直に入射する光であって、Ｖ字状溝２１の斜面が衝合する衝合部５０に入射する光Ｌｇｔ３の経路を、図３に矢印で示す。出射光Ｌｇｔ４の出射角と、Ｖ字状溝２１の２つの斜面２２ａ，２２ｂが衝合する衝合部５０の位置と、及び受光部の端縁６１ａとの位置関係は、次のようになる。
【００４１】
すなわち、この入射光Ｌｇｔ３（受光部３１ａ，３１ｂを含む面に対して垂直に入射する光であって、Ｖ字状溝２１の斜面が衝合する衝合部５０に入射する光）と出射光Ｌｇｔ４とのなす角度をθａ、受光部３１ａ，３１ｂを含む面からＶ字状溝２１の２つの斜面が衝合する衝合部５０までの距離をＬ１、第１受光部の内側端縁６１ａと衝合部５０までの距離をＬ２とすると、
θａ＝ｃｏｓ-1（Ｌ１／Ｌ２）      式（１）
の関係が成り立つ。
【００４２】
一方、Ｖ字状溝２１の斜面に対して入射する角度をθ１、斜面によって屈折して出射する角度をθ２とすると、スネルの法則より、ｎ１ｓｉｎθ１＝ｎ２ｓｉｎθ２が成り立つ。また、対向する角は等しいから、θ１＝θ２＋θａが成り立つ。また、Ｖ字状溝２１の斜面と受光部３１ａ,３１ｂを含む面に対して垂直に延びる線とのなす角をθＡとすると、θＡ＋θ１＝９０°である。これらの式より、θ２を消去してθ１について方程式を解くことによって、θＡをｎ１、ｎ２およびθａで表現することができる。
【００４３】
したがって、θａは上記の式（１）よりＬ１とＬ２とから導かれるので、Ｖ字状溝２１の斜面の最適な傾斜角度θＡは、分光体２０を覆う透明樹脂１６の屈折率ｎ１、分光体２０の屈折率ｎ２、受光部３１ａ，３１ｂを含む面からＶ字状溝２１の２つの斜面が衝合する衝合部５０までの距離Ｌ１、及び第１受光部の内側端縁６１ａと衝合部５０までの距離Ｌ２が定まれば、求められることになる。
【００４４】
なお、発光素子１１は、その光強度が光軸付近で最も強くなることから、発光素子１１の光軸が、分光体２０のＶ字状溝２１の衝合部５０を通って、受光部３１ａ，３１ｂを含む面に対して垂直になるように配置することが望ましく、これによって、さらに光結合効率を向上させることができる。
【００４５】
また、本実施例１において、発光素子１１が発する光を受光部に導光する、透明樹脂と分光体２０の境界面の具体的な形状として、Ｖ字状溝２１を例にあげて説明したが、このような形状でなくてもよいことは言うまでもない。例えば、図４に示すように、透明樹脂１６と分光体２３の境界面を、略Ｖ字状の溝が複数ある形状に形成することによっても、上述したのと同様の作用に基づいて、第１受光部３１ａと第２受光部３１ｂの間の非受光領域３０に入射する光を受光部３１ａ，３１ｂに導くことができるので、光伝達効率を向上させることができる。また、透明樹脂と分光体の境界面の形状は、発光素子１１からの光を受光部３１ａ，３１ｂに導光する形状であればよいので、必ずしも斜面から構成される必要はなく曲面であってもよい。
【００４６】
また、本実施例１において、分光体は２つの受光部を覆う大きさのものであるが、分光体はこのような大きさでなくてもよい。例えば、図５に示すように、第１受光部３１ａと第２受光部３２ｂの間の非受光領域３０のみを覆うような大きさであっても、透明樹脂１６と分光体２５の境界面を適切な形状とすることによって、上述したのと同様に第１受光部３１ａと第２受光部３１ｂの間の非受光領域３０に入射する光を、受光部３１ａ，３１ｂへと導光して、光伝達効率を向上させることができる。
【００４７】
また、分光体２０とこれを覆う透明樹脂１６との境界面に反射防止膜を形成してもよい。これによって、分光体に入射する光の表面反射を防止することができるので、さらに、光伝達効率を向上させることができる。
【実施例２】
【００４８】
実施例２の形態について、図６乃至図８を参照して説明する。
【００４９】
図６は、本実施例２の光結合素子の断面図である。図７は、分光体へ入射する光の経路を示した図である。図８は、逆Ｖ字状溝の斜面の角度と入射光との関係を示した図である。
【００５０】
本実施例に示す光結合素子２は、図６に示すように、発光素子１１と、分光体２７が配設された受光素子１２とが、一対となって光学的に対向配置され、これら発光素子１１、受光素子１２、及び分光体２７が一体的に透明樹脂１６でモールドされ、さらにこの透明樹脂１６の全体を覆うようにして遮光樹脂１７でモールドされて形成されている。以下、各主要部について詳述する。
【００５１】
発光素子１１は銀ペーストでリードフレーム１３ａにダイボンディングされ、発光素子１１の表面電極はリードフレーム１３ｃ（図６ではリードフレーム１３ａに隠れている）にボンディングワイヤ１４で電気的に接続されている。そして、この発光素子１１は透明シリコン樹脂１５でコーティングされている。これは、発光素子１１の出力劣化を防止するためである。
【００５２】
受光素子１２には、発光素子１１からの光を受光する２つの受光部３１ａ，３１ｂが、一定の間隔をおいて併設されている。なお、この両受光部３１ａ，３１ｂの間の領域は、受光感度のない非受光領域３０となっている。
【００５３】
この受光素子１２は、銀ペーストでもう一方のリードフレー１３ｂにダイボンディングされ、この受光素子１２の表面電極はリードフレーム１３ｄ（図６ではリードフレーム１３ｂに隠れている）にボンディングワイヤ１４で電気的に接続されている。そして、受光素子１２は、発光素子１１の光を受光するように、発光素子１１に対向するように配置されている。
【００５４】
分光体２７は、２つの受光部３１ａ，３１ｂを覆うようにして配設され、透明接着剤で固定されている。この分光体２７はガラスから形成されており、このガラスは発光素子１１の発する光を透過し、かつ、分光体２７を覆う透明樹脂１６の屈折率ｎ１０より低い屈折率ｎ２０を有する材料からなっている。なお、分光体２７は、このようなガラスと同等の特性を有するものであれば、透明なプラスチックス樹脂などから形成してもよい。
【００５５】
この分光体２７には、図７に示すように、透明樹脂１６との境界面において、第１受光部３１ａと第２受光部３１ｂの間の非受光領域３０に対応する領域に、逆Ｖ字状を呈する第１、第２の２つの斜面から構成される逆Ｖ字状突起２８が形成されている。第１斜面２９ａは第１受光部３１ａ側に傾斜し、第２斜面２９ｂは第２受光部３１ｂ側に傾斜している。
【００５６】
次に、この分光体２７の作用について詳述する。
【００５７】
分光体２７は透明樹脂１６の屈折率ｎ１０より低い屈折率ｎ２０のガラスから形成されているので、逆Ｖ字状突起２８に入射する光Ｌｇｔ１は、入射角より大きい出射角で出射する。したがって、逆Ｖ字状突起２８の第１斜面に入射した光は、第１受光部３１ａの方向に屈折する一方、逆Ｖ字状突起２８の第２斜面に入射した光は、第２受光部３１ｂの方向に屈折する。そのため、図７に示すように、逆Ｖ字状突起２８がなかったならば直進して２つの受光部３１ａ，３１ｂの間の非受光領域３０に照射されていた光が、この逆Ｖ字状突起２８において屈折して受光部３１ａ，３１ｂに導光されることになるので、その分、光伝達効率が向上することになる。
【００５８】
さらに、ここで、逆Ｖ字状突起２８の斜面の最適な傾斜角について、図８を参照して説明する。
【００５９】
光伝達効率を最も向上させるためには、２つの受光部３１ａ，３１ｂの間の非受光領域３０に入射する光のうち、最も強い光を、完全に２つの受光部３１ａ，３１ｂへと導光することができればよい。
【００６０】
ここで、２つの受光部３１ａ，３１ｂの間の非受光領域３０に入射する光において、最も強い光は、この領域に垂直に入射する光である。この垂直に入射する光を、完全に２つの受光部３１ａ，３１ｂへと導光するためには、図８に示すように、逆Ｖ字状突起２８の斜面が衝合する衝合部５１に入射する光Ｌｇｔ３を、各受光部３１ａ，３１ｂに対応する受光部の端縁６１ａ，６１ｂに導光するように、第１斜面２９ａ及び第２斜面２９ｂを傾斜させればよい。
【００６１】
これによって、逆Ｖ字状突起２８において、逆Ｖ字状突起２８の衝合部５１より各受光部３１ａ，３１ｂ側寄りの領域に入射する光は、対応する受光部の端縁６１ａ，６１ｂより受光部の内部側に照射されることになるので、逆Ｖ字状突起２８に入射する光を、完全に受光部３１ａ，３１ｂへと導光することができることになる。
【００６２】
次に、第１斜面２９ａ及び第２斜面２９ｂの傾斜角の求め方について、図８を参照して説明する。
【００６３】
受光部３１ａ，３１ｂを含む面に対して垂直に入射する光であって、逆Ｖ字状突起２８の斜面が衝合する衝合部５１に入射する光Ｌｇｔ３の経路を、図８に矢印で示す。出射光Ｌｇｔ４の出射角と、逆Ｖ字状突起２８の２つの斜面２９ａ，２９ｂが衝合する衝合部５１の位置と、及び受光部の端縁６１ａとの位置関係は、次のようになる。すなわち、この入射光Ｌｇｔ３（受光部３１ａ，３１ｂを含む面に対して垂直に入射する光であって、逆Ｖ字状突起２８の斜面が衝合する衝合部５１に入射する光）と出射光Ｌｇｔ４とのなす角度をθｂ、受光部３１ａ，３１ｂを含む面から逆Ｖ字状突起２８の２つの斜面が衝合する衝合部５１までの距離をＬ１０、第１受光部の内側端縁６１ａと衝合部５１までの距離をＬ２０とすると、
θｂ＝ｃｏｓ-1（Ｌ１０／Ｌ２０）      式（２）
の関係が成り立つ。
【００６４】
一方、逆Ｖ字状突起の斜面に対して入射する角度をθ１０、斜面によって屈折して出射する角度をθ２０とすると、スネルの法則より、ｎ１０ｓｉｎθ１０＝ｎ２０ｓｉｎθ２０が成立する。また、対向する角は等しいから、θ１０＝θ２０−θｂが成り立つ。また、逆Ｖ字状突起の斜面と受光部に対して鉛直に延びる線とのなす角をθＢとすると、θＢ−θ１０＝９０°である。これらの式より、θ２０を消去してθ１０について方程式を解くことによって、θＢをｎ１０、ｎ２０、およびθｂで表現することができる。
【００６５】
したがって、θｂは上記の式（２）よりＬ１０とＬ２０とから導かれるので、逆Ｖ字状突起の斜面の最適な傾斜角度θＢは、分光体を覆う透明体の屈折率ｎ１０、分光体の屈折率ｎ２０、受光素子１２表面から分光体の逆Ｖ字状突起の斜面の衝合部５１までの距離Ｌ１０、及び第１受光部と第２受光部の中間点から受光部端縁までの距離をＬ２０が定まれば、求められることになる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第一実施例における光結合素子断面図である。
【図２】本発明の第一実施例における分光体へ入射する光の経路を示した図である。
【図３】本発明の第一実施例におけるＶ字状溝の斜面の角度と入射光との関係を示した図である。
【図４】分光体の他の例を示した図である。
【図５】分光体のさらに他の例を示した図である。
【図６】本発明の第二実施例における光結合素子断面図である。
【図７】本発明の第二実施例における分光体へ入射する光の経路を示した図である。
【図８】本発明の第二実施例における逆Ｖ字状突起の斜面の角度と入射光との関係を示した図である。
【図９】従来の実施形態における光結合素子の断面図である。
【図１０】従来の実施形態における受光素子への入射光を示した図である。
【符号の説明】
【００６７】
１    光結合素子
１１  発光素子
１２  受光素子
１３ａ  リードフレーム
１３ｂ  リードフレーム
１３ｃ  リードフレーム
１３ｄ  リードフレーム
１４  ボンディングワイヤ
１５  透明シリコン樹脂
１６  透明樹脂
１７  遮光樹脂
２０  分光体
【図１】
2006147713.tif 000003
【図２】
2006147713.tif 000004
【図３】
2006147713.tif 000005
【図４】
2006147713.tif 000006
【図５】
2006147713.tif 000007
【図６】
2006147713.tif 000008
【図７】
2006147713.tif 000009
【図８】
2006147713.tif 000010
【図９】
2006147713.tif 000011
【図１０】
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