(57)【要約】【課題】発光部と受光部との電気的な絶縁距離を、精度良く確保することが可能な光結合装置を提供する【解決手段】光結合装置１０Ａは、発光部１と、発光部１からの光を受光する受光部２と、受光部２が取り付けられた取付部材３と、電気絶縁性を有するスペーサ５と、発光部１、受光部２、取付部材３およびスペーサ５を封止する封止部材４とを備えている。発光部１と受光部２とは、スペーサ５を挟んで互いに対向するように配置されている。スペーサ５は、発光部１および受光部２と接する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部と、前記発光部からの光を受光する受光部と、前記受光部が取り付けられた取付部材と、電気絶縁性を有するスペーサと、前記発光部、前記受光部、前記取付部材および前記スペーサを封止する封止部材とを備え、
前記発光部と前記受光部とは、前記スペーサを挟んで互いに対向するように配置され、
前記スペーサは、前記発光部および前記受光部と接する
ことを特徴とする光結合装置。
【請求項２】
前記スペーサは、前記発光部からの光に対して透光性を有する材料により板状に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の光結合装置。
【請求項３】
前記スペーサは、前記発光部からの光に対して透光性を有する材料により粒子状に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の光結合装置。
【請求項４】
前記受光部は、複数の受光素子を備え、
前記複数の受光素子は、互いに受光面が一平面内に並ぶように配置され、かつ、電気的に直列接続されている
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の光結合装置。
【請求項５】
前記複数の受光素子のうち３つ以上の前記受光素子が一直線上に並ぶ方向である配列方向の両端部に位置する第１受光素子の受光面の面積は、前記複数の受光素子のうち前記配列方向の中央部に位置する第２受光素子の受光面の面積よりも大きく設定されている
ことを特徴とする請求項４記載の光結合装置。
【請求項６】
前記配列方向には、５つ以上の前記受光素子が並んでおり、
前記複数の受光素子それぞれの受光面の面積は、前記配列方向の中央部から両端部に向かって、次第に大きくなるように設定されている
ことを特徴とする請求項５記載の光結合装置。
【請求項７】
前記封止部材は、前記発光部からの光を反射する材料により構成され、
前記封止部材は、前記複数の受光素子のうち、少なくとも、前記一平面内の最外周部に配置された第３受光素子の受光面の一部を覆っている
ことを特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれか１項に記載の光結合装置。
【請求項８】
前記発光部からの光を反射する反射部材を、更に備え、
前記反射部材は、前記発光部および前記スペーサを覆うように構成され、
前記反射部材は、前記複数の受光素子のうち、少なくとも、前記一平面内の最外周部に配置された第３受光素子の受光面の一部を覆っている
ことを特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれか１項に記載の光結合装置。
【請求項９】
前記発光部と前記受光部とが対向する方向に直交する平面内における前記スペーサの面積は、前記発光部の発光面の面積よりも大きく、かつ、前記複数の受光素子における受光面の面積以下に設定されている
ことを特徴とする請求項４ないし請求項８のいずれか１項に記載の光結合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、光結合装置に関し、より詳細には、発光部と受光部とが光結合する光結合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光素子と受光素子とが光結合するフォトカプラが知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載されたフォトカプラでは、発光素子が、接着剤により受光素子の上に接着されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２８４７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたフォトカプラでは、発光素子が接着剤により受光素子の上に接着されているため、発光素子と受光素子との電気的な絶縁距離を、精度良く確保することが難しい。
【０００５】
本発明の目的は、発光部と受光部との電気的な絶縁距離を、精度良く確保することが可能な光結合装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光結合装置は、発光部と、前記発光部からの光を受光する受光部と、前記受光部が取り付けられた取付部材と、電気絶縁性を有するスペーサと、前記発光部、前記受光部、前記取付部材および前記スペーサを封止する封止部材とを備えている。前記発光部と前記受光部とは、前記スペーサを挟んで互いに対向するように配置されている。前記スペーサは、前記発光部および前記受光部と接する。
【０００７】
この光結合装置において、前記スペーサは、前記発光部からの光に対して透光性を有する材料により板状に形成されていることが好ましい。
【０００８】
この光結合装置において、前記スペーサは、前記発光部からの光に対して透光性を有する材料により粒子状に形成されていることが好ましい。
【０００９】
この光結合装置において、前記受光部は、複数の受光素子を備え、前記複数の受光素子は、互いに受光面が一平面内に並ぶように配置され、かつ、電気的に直列接続されていることが好ましい。
【００１０】
この光結合装置において、前記複数の受光素子のうち３つ以上の前記受光素子が一直線上に並ぶ方向である配列方向の両端部に位置する第１受光素子の受光面の面積は、前記複数の受光素子のうち前記配列方向の中央部に位置する第２受光素子の受光面の面積よりも大きく設定されていることが好ましい。
【００１１】
この光結合装置において、前記配列方向には、５つ以上の前記受光素子が並んでおり、前記複数の受光素子それぞれの受光面の面積は、前記配列方向の中央部から両端部に向かって、次第に大きくなるように設定されていることが好ましい。
【００１２】
この光結合装置において、前記封止部材は、前記発光部からの光を反射する材料により構成され、前記封止部材は、前記複数の受光素子のうち、少なくとも、前記一平面内の最外周部に配置された第３受光素子の受光面の一部を覆っていることが好ましい。
【００１３】
この光結合装置において、前記発光部からの光を反射する反射部材を、更に備え、前記反射部材は、前記発光部および前記スペーサを覆うように構成され、前記反射部材は、前記複数の受光素子のうち、少なくとも、前記一平面内の最外周部に配置された第３受光素子の受光面の一部を覆っていることが好ましい。
【００１４】
この光結合装置において、前記発光部と前記受光部とが対向する方向に直交する平面内における前記スペーサの面積は、前記発光部の発光面の面積よりも大きく、かつ、前記複数の受光素子における受光面の面積以下に設定されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光結合装置において、前記発光部と前記受光部とは、前記スペーサを挟んで互いに対向するように配置されている。前記スペーサは、前記発光部および前記受光部と接する。これにより、本発明の光結合装置においては、前記発光部と前記受光部との電気的な絶縁距離を、精度良く確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、実施形態１の光結合装置の概略側面図である。
【図２】図２は、実施形態１の光結合装置における発光部の断面図である。
【図３】図３は、実施形態１の光結合装置における複数の受光素子の平面図である。
【図４】図４は、比較例１の光結合装置の概略側面図である。
【図５】図５は、比較例２の光結合装置の概略側面図である。
【図６】図６は、比較例３の光結合装置の概略側面図である。
【図７】図７は、比較例４の光結合装置の概略側面図である。
【図８】図８は、実施形態２の光結合装置の概略側面図である。
【図９】図９は、実施形態４の光結合装置の概略側面図である。
【図１０】図１０は、実施形態５の光結合装置における一部破断された概略側面図である。
【図１１】図１１は、実施形態６の光結合装置における一部破断された概略側面図である。
【図１２】図１２は、実施形態７の光結合装置における一部破断された概略側面図である。
【図１３】図１３Ａは、実施形態８の光結合装置に関し、発光部とスペーサと複数の受光素子との概略側面図である。図１３Ｂは、実施形態８の光結合装置における複数の受光素子の平面図である。
【図１４】図１４は、実施形態９の光結合装置における複数の受光素子の平面図である。
【図１５】図１５は、比較例５の光結合装置における複数の受光素子の平面図である。
【図１６】図１６は、実施形態１０の光結合装置における複数の受光素子の平面図である。
【図１７】図１７は、実施形態１１の光結合装置における複数の受光素子の平面図である。
【図１８】図１８は、実施形態１２の光結合装置における複数の受光素子の平面図である。
【図１９】図１９は、比較例６の光結合装置における複数の受光素子の平面図である。
【図２０】図２０Ａは、実施形態１３の光結合装置に関し、発光部とスペーサと複数の受光素子との概略側面図である。図２０Ｂは、実施形態１３の光結合装置における複数の受光素子の平面図である。
【図２１】図２１Ａは、実施形態１４の光結合装置に関し、発光部とスペーサと複数の受光素子との概略側面図である。図２１Ｂは、実施形態１４の光結合装置における複数の受光素子の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施形態１）
以下では、実施形態１の光結合装置１０Ａについて、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００１８】
光結合装置１０Ａは、発光部１と、受光部２と、取付部材３と、スペーサ５と、封止部材４と、一対の入力端子と、一対の出力端子とを備えている。なお、図１では、一対の入力端子のうち一方の入力端子６が見えている。また、図１では、一対の出力端子のうち一方の出力端子７が見えている。以下では、説明の便宜上、一方の入力端子６を「第１入力端子６」と称し、他方の入力端子を「第２入力端子」と称する。また、以下では、説明の便宜上、一方の出力端子７を「第１出力端子７」と称し、他方の出力端子を「第２出力端子」と称する。
【００１９】
発光部１は、例えば、ＬＥＤ（より詳細には、ＬＥＤチップ）である。発光部１は、例えば、図２に示すように、基板１１と、発光層１２と、反射層１３と、一対の電極１４ａ，１４ｂとを備えている。
【００２０】
基板１１は、透光性および電気絶縁性を有するように構成されている。基板１１は、例えば、サファイア基板である。なお、基板１１は、サファイア基板に限らず、例えば、窒化ガリウム基板などであってもよい。
【００２１】
発光層１２は、基板１１の一面（図２では、上面）に形成されている。発光層１２は、ｐ型半導体層と、ｎ型半導体層とを備えている。ｐ型半導体層は、例えば、ｐ型窒化物半導体層である。ｎ型半導体層は、例えば、ｎ型窒化物半導体層である。
【００２２】
反射層１３は、発光層１２から放射された光を反射するように構成されている。反射層１３は、発光層１２における基板１１側とは反対側の一面（図２では、上面）に形成されている。
【００２３】
一対の電極１４ａ，１４ｂは、反射層１３における発光層１２側とは反対側の一面（図２では、上面）から露出されている。電極１４ａは、発光層１２のｐ型半導体層と電気的に接続されている。電極１４ｂは、発光層１２のｎ型半導体層と電気的に接続されている。つまり、電極１４ａは、発光部１のアノードであり、電極１４ｂは、発光部１のカソードである。
【００２４】
発光部１は、発光層１２から放射された光が基板１１を通して出射されるように構成されている。また、発光部１は、発光層１２から放射された光が反射層１３で反射し、かつ、反射層１３で反射した光が基板１１を通して出射されるように構成されている。
【００２５】
発光部１は、反射層１３を備えているが、反射層１３を備えていなくてもよい。ただし、光結合装置１０Ａでは、発光部１が反射層１３を備えていることによって、発光部１が反射層１３を備えていない場合よりも、受光部２への光量を多くすることが可能となる。
【００２６】
受光部２は、発光部１からの光を受光するように構成されている。受光部２は、複数の受光素子８と、一対の電極９ａ，９ｂと、基板１５とを備えている。
【００２７】
複数の受光素子８の各々は、例えば、フォトダイオードである。複数の受光素子８は、互いに受光面が一平面内に並ぶように配置されている。言い換えれば、複数の受光素子８は、アレイ状に配置されている。また、複数の受光素子８は、電気的に直列接続されている。要するに、複数の受光素子８は、フォトダイオードアレイである。なお、複数の受光素子８は、全てが電気的に直列接続されている必要はなく、例えば、複数の受光素子８の一部が電気的に直列接続されていてもよい。
【００２８】
光結合装置１０Ａでは、複数の受光素子８それぞれの受光面の面積が、同じ大きさに設定されている（図３参照）。また、光結合装置１０Ａでは、複数の受光素子８が、例えば、４行４列の２次元アレイ状に配置されている（図３参照）。すなわち、複数の受光素子８の外周形状は、正方形状である。さらに、光結合装置１０Ａでは、発光部１が、複数の受光素子８における中央部と対向するように配置されている（図３参照）。なお、複数の受光素子８における中央部とは、フォトダイオードアレイの中央部を意味する。
【００２９】
複数の受光素子８は、４行４列の２次元アレイ状に配置されているが、この配置に限らず、例えば、２行４列の２次元アレイ状に配置されていてもよい。また、複数の受光素子８は、２次元アレイ状に配置されているが、例えば、１行４列の１次元アレイ状に配置されていてもよい。以下では、説明の便宜上、複数の受光素子８を、「フォトダイオードアレイ８Ａ」と称することもある。
【００３０】
電極９ａは、フォトダイオードアレイ８Ａのアノード側の接続端と電気的に接続されている。電極９ｂは、フォトダイオードアレイ８Ａのカソード側の接続端と電気的に接続されている。
【００３１】
基板１５は、例えば、プリント基板である。基板１５には、フォトダイオードアレイ８Ａおよび一対の電極９ａ，９ｂが設けられている。なお、基板１５は、プリント基板に限らず、例えば、シリコーン基板などであってもよい。
【００３２】
光結合装置１０Ａでは、受光素子８として、フォトダイオードを用いているが、これに限らず、例えば、フォトトランジスタ、太陽電池などを用いてもよい。
【００３３】
取付部材３は、受光部２が取り付けられるように構成されている。また、取付部材３は、例えば、第１出力端子７と一体に構成されている。
【００３４】
光結合装置１０Ａでは、取付部材３と、第１入力端子６と、第２入力端子と、第１出力端子７と、第２出力端子とで、リードフレームを構成している。つまり、光結合装置１０Ａでは、取付部材３がリードフレームのダイパッドであり、第１入力端子６、第２入力端子、第１出力端子７および第２出力端子の各々が、リードフレームのリードである。なお、取付部材３は、リードフレームのダイパッドに限らず、例えば、電気絶縁性を有する絶縁基板であってもよい。絶縁基板としては、例えば、ガラスエポキシ基板、セラミック基板などが挙げられる。
【００３５】
受光部２は、例えば、接合部材（以下、「第１接合部材」）により取付部材３の取付面に取り付けられている。光結合装置１０Ａでは、第１接合部材として、例えば、銀ペーストを用いている。銀ペーストは、例えば、銀粉末を含有するエポキシ樹脂である。なお、光結合装置１０Ａでは、第１接合部材として、銀ペーストを用いているが、これに限らず、例えば、半田などを用いてもよい。
【００３６】
発光部１と受光部２とは、スペーサ５を挟んで互いに対向するように配置されている。光結合装置１０Ａでは、発光部１とフォトダイオードアレイ８Ａとの間に、スペーサ５が設けられている。
【００３７】
スペーサ５は、電気絶縁性を有する材料により構成されている。また、スペーサ５は、発光部１からの光に対して透光性を有する材料により構成されている。電気絶縁性および透光性を有する材料は、例えば、ガラスである。また、スペーサ５は、板状（図１では、矩形板状）に形成されている。なお、電気絶縁性および透光性を有する材料は、ガラスに限らず、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂などであってもよい。
【００３８】
スペーサ５は、発光部１および受光部２と接するように、発光部１と受光部２との間に配置されている。
【００３９】
光結合装置１０Ａでは、発光部１と受光部２とが、電気絶縁性および透光性を有する接合部材（以下、「第２接合部材」）２０により接合されている。第２接合部材２０は、例えば、シリコーン樹脂などである。
【００４０】
第２接合部材２０は、例えば、スペーサ５を包み込んで発光部１と受光部２とを接合するように構成されている。また、第２接合部材２０は、発光部１の発光面（図２では、基板１１の下面）と、フォトダイオードアレイ８Ａの受光面とを覆うように構成されている。なお、第２接合部材２０は、スペーサ５を完全に包み込む必要はなく、例えば、スペーサ５の一部が露出されていてもよい。また、第２接合部材２０は、発光部１の発光面を完全に覆う必要はない。また、第２接合部材２０は、フォトダイオードアレイ８Ａの受光面を完全に覆う必要もない。
【００４１】
スペーサ５は、発光部１からの光に対して第２接合部材２０の屈折率と同等の屈折率を有するように構成されていることが好ましい。これにより、光結合装置１０Ａでは、スペーサ５と第２接合部材２０との屈折率差を小さくすることが可能となり、発光部１からの光がスペーサ５および第２接合部材２０の界面で反射するのを抑制することが可能となる。よって、光結合装置１０Ａでは、スペーサ５が、発光部１からの光に対して第２接合部材２０の屈折率と異なる屈折率を有するように構成された場合に比べて、発光部１と受光部２との光結合効率を向上させることが可能となる。
【００４２】
また、スペーサ５は、第２接合部材２０を構成する材料と同じ材料により構成されていることが好ましい。これにより、光結合装置１０Ａでは、スペーサ５と第２接合部材２０との屈折率差を、より小さくすることが可能となり、発光部１からの光がスペーサ５および第２接合部材２０の界面で反射するのを、より抑制することが可能となる。よって、光結合装置１０Ａでは、スペーサ５が、発光部１からの光に対して第２接合部材２０の屈折率と同等の屈折率を有するように構成された場合に比べて、発光部１と受光部２との光結合効率を、より向上させることが可能となる。また、光結合装置１０Ａでは、スペーサ５が第２接合部材２０を構成する材料と同じ材料により構成されることによって、スペーサ５と第２結合部材２０との接着性を向上させることも可能である。
【００４３】
発光部１の電極１４ａは、第１ワイヤ１６を介して、第２入力端子と電気的に接続されている。発光部１の電極１４ｂは、第２ワイヤ１７を介して、第１入力端子６と電気的に接続されている。受光部２の電極９ａは、第３ワイヤ１８を介して、第１出力端子７と電気的に接続されている。受光部２の電極９ｂは、第４ワイヤ１９を介して、第２出力端子と電気的に接続されている。第１ワイヤ１６、第２ワイヤ１７、第３ワイヤ１８および第４ワイヤ１９の各々は、例えば、ボンディングワイヤである。
【００４４】
封止部材４は、例えば、発光部１、受光部２、取付部材３、スペーサ５、第２接合部材２０、第１入力端子６の一端部、第２入力端子の一端部、第１出力端子７の一端部、第２出力端子の一端部および各ワイヤ１６〜１９を封止するように構成されている。第１入力端子６の一端部とは、第２ワイヤ１７が電気的に接続される端部を意味する。第２入力端子の一端部とは、第１ワイヤ１６が電気的に接続される端部を意味する。第１出力端子７の一端部とは、第３ワイヤ１８が電気的に接続される端部を意味する。第２出力端子の一端部とは、第４ワイヤ１９が電気的に接続される端部を意味する。
【００４５】
封止部材４は、電気絶縁性および遮光性を有する材料により構成されている。電気絶縁性および遮光性を有する材料は、例えば、黒色の顔料が混合されたエポキシ樹脂である。なお、電気絶縁性および遮光性を有する材料は、黒色の顔料が混合されたエポキシ樹脂に限らず、例えば、黒色の顔料が混合されたシリコーン樹脂などであってもよい。また、封止部材４は、発光部１、受光部２および取付部材３を少なくとも封止するように構成されていればよい。
【００４６】
ところで、本願発明者は、図４に示すように、発光部１と受光部２のフォトダイオードアレイ８Ａとが接合されていない光結合装置９０Ａを考えた。以下では、説明の便宜上、光結合装置９０Ａを、「比較例１の光結合装置９０Ａ」と称する。また、比較例１の光結合装置９０Ａでは、光結合装置１０Ａと同様の構成要素に同一の符号を付して説明を、適宜省略する。
【００４７】
比較例１の光結合装置９０Ａでは、発光部１と受光部２とが近接しているので、光結合装置１０Ａよりも、発光部１と受光部２との光結合効率を向上させることが可能となる。しかしながら、比較例１の光結合装置９０Ａでは、発光部１と受光部２との電気的な絶縁距離を、確保することが難しい。また、比較例１の光結合装置９０Ａでは、発光部１とフォトダイオードアレイ８Ａとが接合されていないので、発光部１と受光部２との相対的な位置精度を向上させることも難しい。
【００４８】
また、本願発明者は、図５に示すように、発光部１と受光部２のフォトダイオードアレイ８Ａとが接合部材９１により接合された光結合装置９０Ｂを考えた。接合部材９１は、例えば、シリコーン樹脂などである。以下では、説明の便宜上、光結合装置９０Ｂを、「比較例２の光結合装置９０Ｂ」と称する。また、比較例２の光結合装置９０Ｂでは、比較例１の光結合装置９０Ａと同様の構成要素に同一の符号を付して説明を、適宜省略する。
【００４９】
比較例２の光結合装置９０Ｂでは、発光部１とフォトダイオードアレイ８Ａとが接合部材９１により接合されているので、発光部１と受光部２との相対的な位置精度を向上させることが可能となる。しかしながら、比較例２の光結合装置９０Ｂでは、比較例１の光結合装置９０Ａと同様に、発光部１と受光部２との電気的な絶縁距離を、確保することが難しい。
【００５０】
さらに、本願発明者は、図６および図７に示すように、受光部２が所定の間隔を空けて発光部１と対向するように配置された光結合装置９０Ｃおよび光結合装置９０Ｄを考えた。以下では、説明の便宜上、光結合装置９０Ｃを「比較例３の光結合装置９０Ｃ」と称し、光結合装置９０Ｄを「比較例４の光結合装置９０Ｄ」と称する。また、比較例３の光結合装置９０Ｃおよび比較例４の光結合装置９０Ｄでは、比較例２の光結合装置９０Ｂと同様の構成要素に同一の符号を付して説明を、適宜省略する。
【００５１】
比較例３の光結合装置９０Ｃおよび比較例４の光結合装置９０Ｄでは、受光部２が所定の間隔を空けて発光部１と対向するように配置されているので、発光部１と受光部２との電気的な絶縁距離を、確保することが可能となる。しかしながら、比較例３の光結合装置９０Ｃおよび比較例４の光結合装置９０Ｄでは、発光部１と受光部２とが接合部材９１により接合されているため、発光部１と受光部２との電気的な絶縁距離を、精度良く確保することが難しい。
【００５２】
一方、実施形態１の光結合装置１０Ａでは、発光部１と受光部２とが、スペーサ５を挟んで互いに対向するように配置されている。スペーサ５は、発光部１および受光部２と接するように、発光部１と受光部２との間に配置されている。これにより、光結合装置１０Ａでは、比較例１〜４の光結合装置９０Ａ〜９０Ｄおよび特許文献１に記載されたフォトカプラに比べて、発光部１と受光部２との電気的な絶縁距離を、精度良く確保することが可能となる。
【００５３】
光結合装置１０Ａでは、発光部１と受光部２とが、第２接合部材２０により接合されているが、第２接合部材２０により接合されていなくてもよい。ただし、光結合装置１０Ａでは、発光部１と受光部２とが第２接合部材２０により接合されていることで、発光部１と受光部２とが第２接合部材２０により接合されていない場合よりも、発光部１と受光部２との相対的な位置精度を向上させることが可能となる。その結果、光結合装置１０Ａでは、発光部１と受光部２との光結合効率を向上させることが可能となる。
【００５４】
また、光結合装置１０Ａでは、発光部１としてＬＥＤを用いているが、これに限らず、例えば、ＬＤ（Laser Diode）などを用いてもよい。
【００５５】
また、光結合装置１０Ａでは、発光部１が、例えば、第１入力端子６と一体に構成された取付部材に取り付けられていてもよい。
【００５６】
以上説明した実施形態１の光結合装置１０Ａは、発光部１と、発光部１からの光を受光する受光部２と、受光部２が取り付けられた取付部材３とを備えている。また、光結合装置１０Ａは、電気絶縁性を有するスペーサ５と、発光部１、受光部２、取付部材３およびスペーサ５を封止する封止部材４とを備えている。発光部１と受光部２とは、スペーサ５を挟んで互いに対向するように配置されている。スペーサ５は、発光部１および受光部２と接する。これにより、光結合装置１０Ａでは、特許文献１に記載されたフォトカプラに比べて、発光部１と受光部２との電気的な絶縁距離を、精度良く確保することが可能となる。
【００５７】
また、スペーサ５は、上述のように、発光部１からの光に対して透光性を有する材料により板状に形成されていることが好ましい。これにより、光結合装置１０Ａでは、スペーサ５の光透過性を向上させることが可能となる。また、光結合装置１０Ａでは、発光部１と受光部２との電気的な絶縁距離を、スペーサ５の厚みによって調節することが可能となる。
【００５８】
さらに、発光部１と受光部２とが対向する方向（図１では、上下方向）に直交する平面内におけるスペーサ５の面積は、発光部１の発光面の面積よりも大きく、かつ、フォトダイオードアレイ８Ａの受光面の面積以下に設定されていることが好ましい。これにより、光結合装置１０Ａでは、発光部１で発生する熱を、スペーサ５を介して受光部２へ効率良く伝導させることが可能となり、発光部１の劣化を抑制することが可能となる。また、光結合装置１０Ａでは、スペーサ５が発光部１からの光に対して透光性を有する材料により板状に形成された場合、スペーサ５を導光部材として利用することが可能となり、発光部１と受光部２との光結合効率を向上させることが可能となる。
【００５９】
（実施形態２）
実施形態２の光結合装置１０Ｂの基本構成は、実施形態１の光結合装置１０Ａと同じであり、図８に示すように、光結合装置１０Ａにおけるスペーサ５と形状が異なるスペーサ２１を備えている点などが、光結合装置１０Ａと相違する。なお、光結合装置１０Ｂでは、光結合装置１０Ａと同様の構成要素に同一の符号を付して説明を、適宜省略する。
【００６０】
発光部１と受光部２とは、複数のスペーサ２１を挟んで互いに対向するように配置されている。光結合装置１０Ｂでは、発光部１とフォトダイオードアレイ８Ａとの間に、複数のスペーサ２１が設けられている。また、光結合装置１０Ｂでは、複数のスペーサ２１が、フォトダイオードアレイ８Ａの受光面の上に配置されている。
【００６１】
複数のスペーサ２１の各々は、電気絶縁性を有する材料により構成されている。また、複数のスペーサ２１の各々は、発光部１からの光に対して透光性を有する材料により構成されている。電気絶縁性および透光性を有する材料は、例えば、ガラスである。また、複数のスペーサ２１の各々は、粒子状に形成されている。なお、電気絶縁性および透光性を有する材料は、ガラスに限らず、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂などであってもよい。
【００６２】
複数のスペーサ２１の各々は、発光部１および受光部２と接するように、発光部１と受光部２との間に配置されている。
【００６３】
第２接合部材２０は、例えば、複数のスペーサ２１を包み込んで発光部１と受光部２とを接合するように構成されている。なお、第２接合部材２０は、複数のスペーサ２１を完全に包み込む必要はなく、例えば、複数のスペーサ２１の一部が露出されていてもよい。
【００６４】
以上説明した実施形態２の光結合装置１０Ｂは、実施形態１の光結合装置１０Ａにおけるスペーサ５の代わりに、複数のスペーサ２１を備えている。
【００６５】
また、スペーサ２１は、上述のように、発光部１からの光に対して透光性を有する材料により粒子状に形成されていることが好ましい。これにより、光結合装置１０Ｂでは、スペーサ２１の光透過性を向上させることが可能となる。また、光結合装置１０Ｂでは、発光部１と受光部２との電気的な絶縁距離を、スペーサ２１の大きさによって調節することが可能となる。
【００６６】
（実施形態３）
実施形態３の光結合装置の基本構成は、実施形態１の光結合装置１０Ａと同じであり、封止部材４の構成などが、光結合装置１０Ａと相違する。なお、実施形態３の光結合装置では、光結合装置１０Ａと同様の構成要素の説明を、適宜省略する。
【００６７】
封止部材４は、発光部１からの光を反射する材料により構成されている。発光部１からの光を反射する材料は、例えば、酸化ケイ素あるいは酸化チタンの粒子が混合されたシリコーン樹脂である。なお、発光部１からの光を反射する材料は、酸化ケイ素あるいは酸化チタンの粒子が混合されたシリコーン樹脂に限らず、例えば、酸化ケイ素あるいは酸化チタンの粒子が混合されたエポキシ樹脂などであってもよい。
【００６８】
封止部材４は、発光部１、受光部２、取付部材３、スペーサ５、第２接合部材２０、第１入力端子６の一端部、第２入力端子の一端部、第１出力端子７の一端部、第２出力端子の一端部および各ワイヤ１６〜１９を封止するように構成されている。
【００６９】
実施形態３の光結合装置における封止部材４は、実施形態２の光結合装置１０Ｂに適用されてもよい。
【００７０】
以上説明した実施形態３の光結合装置では、封止部材４が、発光部１からの光を反射する材料により構成されている。これにより、実施形態３の光結合装置では、発光部１からの光を封止部材４で反射することが可能となり、光結合装置１０Ａよりも、受光部２で受光する光を増加させることが可能となる。よって、実施形態３の光結合装置では、光結合装置１０Ａよりも、発光部１と受光部２との光結合効率を向上させることが可能となる。
【００７１】
（実施形態４）
実施形態４の光結合装置１０Ｄの基本構成は、実施形態３の光結合装置と同じであり、図９に示すように、封止部材４の形状が、実施形態３の光結合装置と相違する。なお、光結合装置１０Ｄでは、実施形態３の光結合装置と同様の構成要素に同一の符号を付して説明を、適宜省略する。
【００７２】
封止部材４は、複数の受光素子８のうち、上記一平面内の最外周部に配置された受光素子８１の受光面の一部を覆うように構成されている。
【００７３】
封止部材４は、受光素子８１の受光面の一部を覆うように構成されているが、受光素子８１の受光面の全てを覆うように構成されていてもよい。また、封止部材４は、受光素子８１の受光面の一部を覆うように構成されているが、この構成に限らず、例えば、受光素子８１の受光面の全てを覆い、かつ、受光素子８１の隣に配置された受光素子８の受光面の一部を覆うように構成されていてもよい。つまり、封止部材４は、複数の受光素子８のうち、少なくとも、上記一平面内の最外周部に配置された受光素子８１の受光面の一部を覆っていればよい。
【００７４】
実施形態４の光結合装置１０Ｄにおける封止部材４の構成は、実施形態２の光結合装置１０Ｂに適用されてもよい。
【００７５】
以上説明した実施形態４の光結合装置１０Ｄでは、封止部材４が、実施形態３の光結合装置と同様に、発光部１からの光を反射する材料により構成されている。封止部材４は、複数の受光素子８のうち、少なくとも、上記一平面内の最外周部に配置された受光素子８１の受光面の一部を覆っている。これにより、光結合装置１０Ｄでは、発光部１からの光が封止部材４で反射せずに封止部材４を透過したとき、透過した光を受光素子８１で受光することが可能となる。よって、光結合装置１０Ｄでは、実施形態３の光結合装置に比べて、発光部１と受光部２との光結合効率を、より一層向上させることが可能となる。なお、光結合装置１０Ｄでは、受光素子８１が、第３受光素子に相当する。
【００７６】
（実施形態５）
実施形態５の光結合装置１０Ｅの基本構成は、実施形態１の光結合装置１０Ａと同じであり、図１０に示すように、反射部材２３を更に備えている点などが、光結合装置１０Ａと相違する。なお、光結合装置１０Ｅでは、光結合装置１０Ａと同様の構成要素に同一の符号を付して説明を、適宜省略する。
【００７７】
反射部材２３は、発光部１からの光を反射するように構成されている。また、反射部材２３は、例えば、発光部１、スペーサ５および第２接合部材２０を覆うように構成されている。反射部材２３は、発光部１からの光を反射する材料により形成されている。発光部１からの光を反射する材料は、例えば、酸化ケイ素あるいは酸化チタンの粒子が混合されたシリコーン樹脂である。なお、発光部１からの光を反射する材料は、酸化ケイ素あるいは酸化チタンの粒子が混合されたシリコーン樹脂に限らず、例えば、酸化ケイ素あるいは酸化チタンの粒子が混合されたエポキシ樹脂であってもよい。また、反射部材２３は、発光部１およびスペーサ５を少なくとも覆うように構成されていればよい。
【００７８】
封止部材４は、例えば、発光部１、受光部２、取付部材３、スペーサ５、第２接合部材２０、反射部材２３、第１入力端子６の一端部、第２入力端子の一端部、第１出力端子７の一端部、第２出力端子の一端部、各ワイヤ１６〜１９を封止するように構成されている。
【００７９】
反射部材２３は、第２接合部材２０と同じ樹脂材料により構成されていることが好ましい。これにより、光結合装置１０Ｅでは、反射部材２３と第２接合部材２０とが異なる樹脂材料により構成された場合よりも、反射部材２３と第２接合部材２０との接着性を向上させることが可能となる。
【００８０】
実施形態５の光結合装置１０Ｅにおける反射部材２３は、実施形態２の光結合装置１０Ｂに適用されてもよい。
【００８１】
以上説明した実施形態５の光結合装置１０Ｅは、発光部１からの光を反射する反射部材２３を、更に備えている。反射部材２３は、発光部１およびスペーサ５を覆うように構成されている。これにより、光結合装置１０Ｅでは、発光部１からの光を反射部材２３で反射することが可能となり、実施形態１の光結合装置１０Ａよりも、受光部２で受光する光を増加させることが可能となる。よって、光結合装置１０Ｅでは、光結合装置１０Ａよりも、発光部１と受光部２との光結合効率を向上させることが可能となる。
【００８２】
また、光結合装置１０Ｅでは、発光部１と受光部２とが対向する方向に直交する平面内におけるスペーサ５の面積は、発光部１の発光面の面積よりも大きく、かつ、フォトダイオードアレイ８Ａの受光面の面積以下に設定されていることが好ましい。これにより、光結合装置１０Ｅでは、反射部材２３とスペーサ５との間に存在する第２接合部材２０を少なくすることが可能となり、受光部２で受光する光を、より増加させることが可能となる。よって、光結合装置１０Ｅでは、光結合装置１０Ａよりも、発光部１と受光部２との光結合効率を、より向上させることが可能となる。
【００８３】
（実施形態６）
実施形態６の光結合装置１０Ｆの基本構成は、実施形態５の光結合装置１０Ｅと同じであり、図１１に示すように、反射部材２３の形状が、光結合装置１０Ｅと相違する。なお、実施形態６の光結合装置１０Ｆでは、光結合装置１０Ｅと同様の構成要素に同一の符号を付して説明を、適宜省略する。
【００８４】
反射部材２３は、複数の受光素子８のうち、上記一平面内の最外周部に配置された受光素子８１の受光面の一部を覆うように構成されている。
【００８５】
反射部材２３は、受光素子８１の受光面の一部を覆うように構成されているが、受光素子８１の受光面の全てを覆うように構成されていてもよい。また、反射部材２３は、受光素子８１の受光面の一部を覆うように構成されているが、この構成に限らず、例えば、受光素子８１の受光面の全てを覆い、かつ、受光素子８１の隣に配置された受光素子８の受光面の一部を覆うように構成されていてもよい。つまり、反射部材２３は、複数の受光素子８のうち、少なくとも、上記一平面内の最外周部に配置された受光素子８１の受光面の一部を覆っていればよい。
【００８６】
実施形態６の光結合装置１０Ｆにおける反射部材２３の構成は、実施形態２の光結合装置１０Ｂに適用されてもよい。
【００８７】
以上説明した実施形態６の光結合装置１０Ｆは、実施形態５の光結合装置１０Ｅと同様に、発光部１からの光を反射する反射部材２３を、更に備えている。反射部材２３は、光結合装置１０Ｅと同様に、発光部１およびスペーサ５を覆うように構成されている。反射部材２３は、複数の受光素子８のうち、少なくとも、上記一平面内の最外周部に配置された受光素子８１の受光面の一部を覆っている。これにより、光結合装置１０Ｆでは、発光部１からの光が反射部材２３で反射せずに反射部材２３を透過したとき、透過した光を受光素子８１で受光することが可能となる。よって、光結合装置１０Ｆでは、実施形態５の光結合装置１０Ｅに比べて、発光部１と受光部２との光結合効率を、より一層向上させることが可能となる。なお、光結合装置１０Ｆでは、受光素子８１が、第３受光素子に相当する。
【００８８】
（実施形態７）
実施形態７の光結合装置１０Ｇの基本構成は、実施形態５の光結合装置１０Ｅと同じであり、図１２に示すように、透光部材２４を更に備えている点などが、光結合装置１０Ｅと相違する。なお、光結合装置１０Ｇでは、光結合装置１０Ｅと同様の構成要素に同一の符号を付して説明を、適宜省略する。
【００８９】
透光部材２４は、例えば、発光部１、スペーサ５および第２接合部材２０を覆うように構成されている。また、透光部材２４は、電気絶縁性および透光性を有する材料により形成されている。電気絶縁性および透光性を有する材料は、例えば、シリコーン樹脂である。なお、電気絶縁性および透光性を有する材料は、シリコーン樹脂に限らず、例えば、アクリル樹脂などであってもよい。また、透光部材２４は、発光部１およびスペーサ５を少なくとも覆うように構成されていればよい。
【００９０】
反射部材２３は、例えば、発光部１、スペーサ５、第２接合部材２０および透光部材２４を覆うように構成されている。なお、反射部材２３は、発光部１、スペーサ５および透光部材２４を少なくとも覆うように構成されていればよい。
【００９１】
封止部材４は、発光部１、受光部２、取付部材３、スペーサ５、第２接合部材２０、反射部材２３、透光部材２４を封止するように構成されている。また、封止部材４は、第１入力端子６の一端部、第２入力端子の一端部、第１出力端子７の一端部、第２出力端子の一端部、各ワイヤ１６〜１９を封止するように構成されている。
【００９２】
透光部材２４は、第２接合部材２０と同じ樹脂材料により構成されていることが好ましい。これにより、光結合装置１０Ｇでは、透光部材２４と第２接合部材２０とが異なる樹脂材料により構成された場合よりも、透光部材２４と第２接合部材２０との接着性を向上させることが可能となる。
【００９３】
また、透光部材２４は、反射部材２３と同じ樹脂材料により構成されていることが好ましい。これにより、光結合装置１０Ｇでは、透光部材２４と反射部材２３とが異なる樹脂材料により構成された場合よりも、透光部材２４と反射部材２３との接着性を向上させることが可能となる。
【００９４】
実施形態７の光結合装置１０Ｇにおける透光部材２４は、実施形態５の光結合装置１０Ｅにおける反射部材２３と一緒に、実施形態２の光結合装置１０Ｂに適用されてもよい。
【００９５】
以上説明した実施形態７の光結合装置１０Ｇは、電気絶縁性および透光性を有する材料により構成された透光部材２４を、更に備えている。透光部材２４は、発光部１およびスペーサ５を覆うように構成されている。反射部材２３は、発光部１、スペーサ５および透光部材２４を覆うように構成されている。これにより、光結合装置１０Ｇでは、実施形態５の光結合装置１０Ｅと同様に、発光部１からの光を反射部材２３で反射することが可能となり、実施形態１の光結合装置１０Ａよりも、受光部２で受光する光を増加させることが可能となる。よって、光結合装置１０Ｇでは、光結合装置１０Ａよりも、発光部１と受光部２との光結合効率を向上させることが可能となる。
【００９６】
（実施形態８）
実施形態８の光結合装置の基本構成は、実施形態１の光結合装置１０Ａと同じであり、図１３Ａ，１３Ｂに示すように、複数の受光素子８それぞれの受光面の面積が同じ大きさに設定されていない点が、光結合装置１０Ａと相違する。なお、実施形態８の光結合装置では、光結合装置１０Ａと同様の構成要素に同一の符号を付して説明を、適宜省略する。
【００９７】
複数の受光素子８のうち３つ以上の受光素子８が一直線上に並ぶ方向である配列方向の両端部に位置する受光素子８３の受光面の面積は、複数の受光素子８のうち上記配列方向の中央部に位置する受光素子８４の受光面の面積よりも大きく設定されている。なお、上記配列方向は、図１３Ｂの左右方向もしくは上下方向に相当する。また、以下では、説明の便宜上、実施形態８の光結合装置における複数の受光素子８を、「フォトダイオードアレイ８Ｂ」と称することもある。
【００９８】
フォトダイオードアレイ８Ｂの外周形状は、フォトダイオードアレイ８Ａと同様に、正方形状である。また、受光素子８３および受光素子８４それぞれの受光面の外周形状は、正方形状である。
【００９９】
受光素子８４の受光面における一辺の長さは、受光素子８３の受光面における一辺の長さの２／３に設定されている。これにより、実施形態８の光結合装置では、上記配列方向に、２つの受光素子８３と３つの受光素子８４とを並行させることが可能となる。また、実施形態８の光結合装置では、２つの受光素子８３における上記配列方向の幅寸法と、３つの受光素子８４における上記配列方向の幅寸法とが同じ大きさになるので、２つの受光素子８３の幅寸法内に、３つの受光素子８４を収めることが可能となる。
【０１００】
実施形態８の光結合装置におけるフォトダイオードアレイ８Ｂは、実施形態１〜７の光結合装置１０Ａ〜１０Ｇの各々に適用されてもよい。
【０１０１】
以上説明した実施形態８の光結合装置では、複数の受光素子８のうち３つ以上の受光素子８が一直線上に並ぶ方向である配列方向の両端部に位置する受光素子８３の受光面の面積が、複数の受光素子８のうち上記配列方向の中央部に位置する受光素子８４の受光面の面積よりも大きい。これにより、実施形態８の光結合装置では、フォトダイオードアレイ８Ｂの受光面の面積が、光結合装置１０Ａにおけるフォトダイオードアレイ８Ａの受光面の面積と同じ大きさのとき、光結合装置１０Ａよりも、受光素子８の数を増加させることが可能となる。よって、実施形態８の光結合装置では、光結合装置１０Ａよりも、一対の出力端子間の電圧（以下、「出力電圧」）を増加させることが可能となる。なお、実施形態８の光結合装置では、受光素子８３が第１受光素子に相当し、受光素子８４が第２受光素子に相当する。
【０１０２】
（実施形態９）
実施形態９の光結合装置の基本構成は、実施形態８の光結合装置と同じであり、図１４に示すように、複数の受光素子８からなるフォトダイオードアレイ８Ｃの外周形状などが、実施形態８の光結合装置と相違する。なお、実施形態９の光結合装置では、実施形態８の光結合装置と同様の構成要素の説明を、適宜省略する。
【０１０３】
フォトダイオードアレイ８Ｃの外周形状は、長方形状である。複数の受光素子８は、２行５列の２次元アレイ状に配置されている。
【０１０４】
複数の受光素子８のうち上記配列方向（図１４では、左右方向）の両端部に位置する受光素子８３の受光面の面積は、複数の受光素子８のうち上記配列方向の中央部に位置する受光素子８４の受光面の面積よりも大きく設定されている。
【０１０５】
実施形態９の光結合装置は、実施形態８の光結合装置における発光部１と発光面の面積だけが異なる発光部２５を備えている。発光部２５の発光面の面積は、発光部１の発光面の面積よりも小さく設定されている。
【０１０６】
発光部２５は、フォトダイオードアレイ８Ｃの中央部と対向するように配置されている。
【０１０７】
また、実施形態９の光結合装置は、実施形態８の光結合装置におけるスペーサ５とは異なるスペーサ３０を備えている。
【０１０８】
発光部２５と受光部２とが対向する方向に直交する平面内におけるスペーサ３０の面積は、スペーサ５の面積よりも小さく設定されている。また、スペーサ３０の面積は、発光部２５の発光面の面積よりも大きく、かつ、フォトダイオードアレイ８Ｃの受光面の面積以下に設定されていることが好ましい。これにより、実施形態９の光結合装置では、発光部２５で発生する熱を、スペーサ３０を介して受光部２へ効率良く伝導させることが可能となり、発光部２５の劣化を抑制することが可能となる。また、実施形態９の光結合装置では、スペーサ３０が発光部２５からの光に対して透光性を有する材料により板状に形成された場合、スペーサ３０を導光部材として利用することが可能となり、発光部２５と受光部２との光結合効率を向上させることが可能となる。
【０１０９】
実施形態９の光結合装置では、発光部２５とフォトダイオードアレイ８Ｃとが、スペーサ３０を挟んで互いに対向するように配置されている。スペーサ３０は、発光部２５およびフォトダイオードアレイ８Ｃと接するように、発光部２５とフォトダイオードアレイ８Ｃとの間に配置されている。
【０１１０】
本願発明者は、図１５に示すように、複数の受光素子８からなるフォトダイオードアレイ８Ｄの外周形状がフォトダイオードアレイ８Ｃと同じ形状に設定され、かつ、複数の受光素子８それぞれの受光面の面積が同じ大きさに設定された光結合装置を考えた。なお、以下では、説明の便宜上、この光結合装置を、「比較例５の光結合装置」と称する。また、比較例５の光結合装置では、実施形態９の光結合装置と同様の構成要素に同一の符号を付して説明を、適宜省略する。
【０１１１】
フォトダイオードアレイ８Ｄを構成する複数の受光素子８は、２行４列の２次元アレイ状に配置されている。
【０１１２】
実施形態９の光結合装置では、複数の受光素子８のうち上記配列方向の両端部に位置する受光素子８３の受光面の面積が、複数の受光素子８のうち上記配列方向の中央部に位置する受光素子８４の受光面の面積よりも大きい。これにより、実施形態９の光結合装置では、比較例５の光結合装置よりも、受光素子８の数を増加させることが可能となる。よって、実施形態９の光結合装置では、比較例５の光結合装置よりも、一対の出力端子間の出力電圧を増加させることが可能となる。
【０１１３】
実施形態９の光結合装置におけるフォトダイオードアレイ８Ｃは、実施形態１〜７の光結合装置１０Ａ〜１０Ｇの各々に適用されてもよい。
【０１１４】
以上説明した実施形態９の光結合装置では、フォトダイオードアレイ８Ｃの外周形状が、実施形態８の光結合装置におけるフォトダイオードアレイ８Ｂと異なる形状に設定されている。複数の受光素子８のうち３つ以上の受光素子８が一直線上に並ぶ方向である配列方向の両端部に位置する受光素子８３の受光面の面積は、複数の受光素子８のうち上記配列方向の中央部に位置する受光素子８４の受光面の面積よりも大きく設定されている。これにより、実施形態９の光結合装置では、比較例５の光結合装置よりも、受光素子８の数を増加させることが可能となる。よって、実施形態９の光結合装置では、比較例５の光結合装置よりも、一対の出力端子間の出力電圧を増加させることが可能となる。なお、実施形態９の光結合装置では、受光素子８３が第１受光素子に相当し、受光素子８４が第２受光素子に相当する。
【０１１５】
（実施形態１０）
実施形態１０の光結合装置の基本構成は、実施形態９の光結合装置と同じであり、図１６に示すように、複数の受光素子８それぞれの受光面の面積が、実施形態９の光結合装置と相違する。なお、実施形態１０の光結合装置では、実施形態９の光結合装置と同様の構成要素に同一の符号を付して説明を、適宜省略する。また、以下では、説明の便宜上、実施形態１０の光結合装置における複数の受光素子８を、「フォトダイオードアレイ８Ｅ」と称することもある。
【０１１６】
フォトダイオードアレイ８Ｅの外周形状は、実施形態９の光結合装置におけるフォトダイオードアレイ８Ｃと同じ形状に設定されている。フォトダイオードアレイ８Ｅの受光面の面積は、フォトダイオードアレイ８Ｃの受光面の面積と同じ大きさに設定されている。
【０１１７】
フォトダイオードアレイ８Ｅは、上記配列方向（図１６では、左右方向）に、５つ以上の受光素子８が並んでいる。
【０１１８】
複数の受光素子８それぞれの受光面の面積は、上記配列方向の中心部から両端部に向かって、次第に大きくなるように設定されている。
【０１１９】
実施形態１０の光結合装置におけるフォトダイオードアレイ８Ｅは、実施形態１〜７の光結合装置１０Ａ〜１０Ｇの各々に適用されてもよい。
【０１２０】
以上説明した実施形態１０の光結合装置では、上記配列方向に、５つ以上の受光素子８が並んでいる。複数の受光素子８それぞれの受光面の面積が、上記配列方向の中心部から両端部に向かって、次第に大きくなるように設定されている。これにより、実施形態１０の光結合装置では、実施形態９の光結合装置に比べて、上記両端部に位置する受光素子８５の受光面の面積を大きくすることが可能となる。よって、実施形態１０の光結合装置では、実施形態９の光結合装置に比べて、受光素子８５で受光する光を増加させることが可能となり、第２出力端子からの出力電流を増加させることが可能となる。
【０１２１】
（実施形態１１）
実施形態１１の光結合装置の基本構成は、実施形態１０の光結合装置と同じであり、図１７に示すように、複数の受光素子８からなるフォトダイオードアレイ８Ｆの受光面が、実施形態１０の光結合装置におけるフォトダイオードアレイ８Ｅの受光面と相違する。なお、実施形態１１の光結合装置では、実施形態１０の光結合装置と同様の構成要素に同一の符号を付して説明を、適宜省略する。
【０１２２】
複数の受光素子８のうち上記配列方向（図１７では、左右方向）の両端部に位置する受光素子８６の受光面の面積は、実施形態１０の光結合装置におけるフォトダイオードアレイ８Ｅの受光素子８５の受光面の面積よりも小さく設定されている。また、受光素子８６の受光面の面積は、実施形態９の光結合装置におけるフォトダイオードアレイ８Ｃの受光素子８３の受光面の面積と同じ大きさに設定されている。
【０１２３】
実施形態１１の光結合装置におけるフォトダイオードアレイ８Ｆは、実施形態１〜７の光結合装置１０Ａ〜１０Ｇの各々に適用されてもよい。
【０１２４】
以上説明した実施形態１１の光結合装置では、フォトダイオードアレイ８Ｆにおける受光素子８６の受光面の面積が、実施形態１０の光結合装置におけるフォトダイオードアレイ８Ｅの受光素子８５の受光面の面積よりも小さく設定されている。これにより、実施形態１１の光結合装置では、フォトダイオードアレイ８Ｆの受光面の面積を、実施形態１０の光結合装置におけるフォトダイオードアレイ８Ｅの受光面の面積よりも小さくすることが可能となる。よって、実施形態１１の光結合装置では、実施形態１０の光結合装置に比べて、小型化を図ることが可能となる。
【０１２５】
（実施形態１２）
実施形態１２の光結合装置の基本構成は、実施形態１の光結合装置１０Ａと同じであり、図１８に示すように、複数の受光素子８それぞれの受光面の面積が同じ大きさに設定されていない点などが、光結合装置１０Ａと相違する。なお、実施形態１２の光結合装置では、光結合装置１０Ａと同様の構成要素の説明を、適宜省略する。
【０１２６】
実施形態１２の光結合装置は、光結合装置１０Ａにおける発光部１と発光面の面積だけが異なる発光部２６を備えている。
【０１２７】
発光部２６の発光面の面積は、発光部１の発光面の面積よりも小さく設定されている。また、発光部２６の発光面の面積は、実施形態９の光結合装置における発光部２５の発光面の面積よりも小さく設定されている。
【０１２８】
発光部２６は、複数の受光素子８における中央部と対向するように配置されている。以下では、説明の便宜上、実施形態１２の光結合装置における複数の受光素子８を、「フォトダイオードアレイ８Ｇ」と称することもある。
【０１２９】
フォトダイオードアレイ８Ｇの外周形状は、実施形態１の光結合装置１０Ａにおけるフォトダイオードアレイ８Ａと同じ形状に設定されている。フォトダイオードアレイ８Ｇの受光面の面積は、フォトダイオードアレイ８Ａの受光面の面積と同じ大きさに設定されている。
【０１３０】
フォトダイオードアレイ８Ｇは、上記配列方向（図１８では、例えば、左右方向もしくは上下方向など）に、５つ以上の受光素子８が並んでいる。
【０１３１】
複数の受光素子８それぞれの受光面の面積は、上記配列方向の中心部から両端部に向かって、次第に大きくなるように設定されている。
【０１３２】
本願発明者は、図１９に示すように、複数の受光素子８からなるフォトダイオードアレイ８Ｈの外周形状がフォトダイオードアレイ８Ｇと同じ形状に設定され、かつ、複数の受光素子８それぞれの受光面の面積が同じ大きさに設定された光結合装置を考えた。なお、以下では、説明の便宜上、この光結合装置を、「比較例６の光結合装置」と称する。また、比較例６の光結合装置では、実施形態１２の光結合装置と同様の構成要素に同一の符号を付して説明を、適宜省略する。
【０１３３】
比較例６の光結合装置におけるフォトダイオードアレイ８Ｈの受光面の面積は、実施形態１２の光結合装置におけるフォトダイオードアレイ８Ｇの受光面の面積と同じ大きさに設定されている。
【０１３４】
実施形態１２の光結合装置では、複数の受光素子８それぞれの受光面の面積が、上記配列方向の中心部から両端部に向かって、次第に大きくなるように設定されている。これにより、実施形態１２の光結合装置では、比較例６の光結合装置よりも、受光素子８の数を増加させることが可能となる。よって、実施形態１２の光結合装置では、比較例６の光結合装置よりも、一対の出力端子間の出力電圧を増加させることが可能となる。
【０１３５】
実施形態１２の光結合装置におけるフォトダイオードアレイ８Ｇは、実施形態１〜７の光結合装置１０Ａ〜１０Ｇの各々に適用されてもよい。
【０１３６】
以上説明した実施形態１２の光結合装置では、上記配列方向に、５つ以上の受光素子８が並んでいる。複数の受光素子８それぞれの受光面の面積が、上記配列方向の中心部から両端部に向かって、次第に大きくなるように設定されている。これにより、実施形態１２の光結合装置では、比較例６の光結合装置よりも、受光素子８の数を増加させることが可能となる。よって、実施形態１２の光結合装置では、比較例６の光結合装置よりも、一対の出力端子間の出力電圧を増加させることが可能となる。
【０１３７】
（実施形態１３）
実施形態１３の光結合装置の基本構成は、実施形態９の光結合装置と同じであり、図２０Ａ，２０Ｂに示すように、実施形態９の光結合装置におけるスペーサ３０とは異なるスペーサ２７を備えている点などが、実施形態９の光結合装置と相違する。なお、実施形態１３の光結合装置では、実施形態９の光結合装置と同様の構成要素の説明を、適宜省略する。
【０１３８】
実施形態１３の光結合装置は、実施形態９の光結合装置における発光部２５と発光面の面積だけが異なる発光部２８を備えている。発光部２８の発光面の面積は、発光部２５の発光面の面積よりも大きく設定されている。
【０１３９】
発光部２８と複数の受光素子８とが対向する方向に直交する平面内におけるスペーサ２７の面積は、スペーサ３０の面積よりも小さく設定されている。また、スペーサ２７の面積は、発光部２８の発光面の面積よりも小さく設定されている。
【０１４０】
発光部２８は、複数の受光素子８における中央部と対向するように配置されている。以下では、説明の便宜上、実施形態１３の光結合装置における複数の受光素子８を、「フォトダイオードアレイ８Ｊ」と称することもある。
【０１４１】
フォトダイオードアレイ８Ｊの外周形状は、長方形状である。フォトダイオードアレイ８Ｊの受光面の面積は、実施形態９の光結合装置におけるフォトダイオードアレイ８Ｃの受光面の面積と同じ大きさに設定されている。複数の受光素子８は、２行６列の２次元アレイ状に配置されている。
【０１４２】
なお、実施形態１３の光結合装置は、発光部２８とフォトダイオードアレイ８Ｊとが、実施形態９の光結合装置における第２接合部材２０により接合されていない構成であるが、第２接合部材２０により接合された構成であってもよい。
【０１４３】
実施形態１３の光結合装置では、スペーサ２７の面積が、フォトダイオードアレイ８Ｊにおける発光部２８の垂直投影領域の面積からスペーサ２７の面積を除いた面積を有する領域（以下、「第１領域」）Ｄ１の面積よりも小さく設定されている。
【０１４４】
複数の受光素子８のうち第１領域Ｄ１の垂直投影領域に位置する受光素子８７の受光面の面積は、複数の受光素子８のうちスペーサ２７の垂直投影領域に位置する受光素子８８の受光面の面積よりも大きく設定されている。また、複数の受光素子８のうち発光部２８の垂直投影領域外に位置する受光素子８９の受光面の面積は、受光素子８７の受光面の面積よりも大きく設定されている。
【０１４５】
実施形態１３の光結合装置における構成（発光部２８、スペーサ２７およびフォトダイオードアレイ８Ｊ）は、実施形態３の光結合装置あるいは実施形態４〜７の光結合装置１０Ｄ〜１０Ｇの各々に適用されてもよい。
【０１４６】
以上説明した実施形態１３の光結合装置では、発光部２８と受光部２とが対向する方向に直交する平面内におけるスペーサ２７の面積が、発光部２８の発光面の面積よりも小さく設定されている。また、スペーサ２７の面積は、複数の受光素子８における発光部２８の垂直投影領域の面積からスペーサ２７の面積を除いた面積を有する領域（第１領域）Ｄ１の面積よりも小さく設定されている。複数の受光素子８のうち第１領域Ｄ１の垂直投影領域に位置する受光素子８７の受光面の面積は、複数の受光素子８のうちスペーサ２７の垂直投影領域に位置する受光素子８８の受光面の面積よりも大きく設定されている。また、複数の受光素子８のうち発光部２８の垂直投影領域外に位置する受光素子８９の受光面の面積は、受光素子８７の受光面の面積よりも大きく設定されている。これにより、実施形態１３の光結合装置では、発光部２８からの光が複数の受光素子８それぞれの受光面まで到達する経路によって、各受光素子８の受光面の面積を調節することが可能となる。よって、実施形態１３の光結合装置では、一対の出力端子間の出力電圧を調節することが可能となる。
【０１４７】
（実施形態１４）
実施形態１４の光結合装置の基本構成は、実施形態１３の光結合装置と同じであり、図２１Ａ，２１Ｂに示すように、実施形態１３の光結合装置におけるスペーサ２７とは異なるスペーサ２９を備えている点などが、実施形態１３の光結合装置と相違する。なお、実施形態１４の光結合装置では、実施形態１３の光結合装置と同様の構成要素に同一の符号を付して説明を、適宜省略する。
【０１４８】
発光部２８と複数の受光素子８とが対向する方向に直交する平面内におけるスペーサ２９の面積は、実施形態１３の光結合装置におけるスペーサ２７の面積よりも大きく設定されている。また、スペーサ２９の面積は、発光部２８の発光面の面積よりも小さく設定されている。
【０１４９】
発光部２８は、複数の受光素子８からなるフォトダイオードアレイ８Ｋの中央部と対向するように配置されている。
【０１５０】
フォトダイオードアレイ８Ｋの外周形状は、実施形態１３の光結合装置におけるフォトダイオードアレイ８Ｊと同じ形状に設定されている。フォトダイオードアレイ８Ｋの受光面の面積は、フォトダイオードアレイ８Ｊの受光面の面積と同じ大きさに設定されている。複数の受光素子８は、２行６列の２次元アレイ状に配置されている。
【０１５１】
なお、実施形態１４の光結合装置は、発光部２８とフォトダイオードアレイ８Ｋとが、実施形態９の光結合装置における第２接合部材２０により接合されていない構成であるが、第２接合部材２０により接合された構成であってもよい。
【０１５２】
実施形態１４の光結合装置では、スペーサ２９の面積が、フォトダイオードアレイ８Ｋにおける発光部２８の垂直投影領域の面積からスペーサ２９の面積を除いた面積を有する領域（以下、「第２領域」）Ｄ２の面積よりも大きく設定されている。
【０１５３】
複数の受光素子８のうちスペーサ２９の垂直投影領域に位置する受光素子７１の受光面の面積は、複数の受光素子８のうち第２領域Ｄ２の垂直投影領域に位置する受光素子７２の受光面の面積よりも大きく設定されている。また、複数の受光素子８のうち発光部２８の垂直投影領域外に位置する受光素子７３の受光面の面積は、受光素子７１の受光面の面積よりも大きく設定されている。
【０１５４】
実施形態１４の光結合装置における構成（発光部２８、スペーサ２９およびフォトダイオードアレイ８Ｋ）は、実施形態３の光結合装置あるいは実施形態４〜７の光結合装置１０Ｄ〜１０Ｇの各々に適用されてもよい。
【０１５５】
以上説明した実施形態１４の光結合装置では、発光部２８と受光部２とが対向する方向に直交する平面内におけるスペーサ２９の面積が、発光部２８の発光面の面積よりも小さく設定されている。また、スペーサ２９の面積は、複数の受光素子８における発光部２８の垂直投影領域の面積からスペーサ２９の面積を除いた面積を有する領域（第２領域）Ｄ２の面積よりも大きく設定されている。複数の受光素子８のうちスペーサ２９の垂直投影領域に位置する受光素子７１の受光面の面積は、複数の受光素子８のうち第２領域Ｄ２の垂直投影領域に位置する受光素子７２の受光面の面積よりも大きく設定されている。また、複数の受光素子８のうち発光部２８の垂直投影領域外に位置する受光素子７３の受光面の面積は、受光素子７１の受光面の面積よりも大きく設定されている。これにより、実施形態１４の光結合装置では、実施形態１３の光結合装置と同様に、発光部２８からの光が複数の受光素子８それぞれの受光面まで到達する経路によって、各受光素子８の受光面の面積を調節することが可能となる。よって、実施形態１４の光結合装置では、一対の出力端子間の出力電圧を調節することが可能となる。
【符号の説明】
【０１５６】
１  発光部
２  受光部
３  取付部材
４  封止部材
５  スペーサ
８  受光素子
１０Ａ〜１０Ｆ  光結合装置
２１  スペーサ
２２  封止部材
２３  反射部材
８１  受光素子（第３受光素子）
８３  受光素子（第１受光素子）
８４  受光素子（第２受光素子）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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