(57)【要約】【課題】空間光を媒体とする空間光通信の高速化を図ることができる空間光通信用投光装置を提供する。【解決手段】空間光通信用投光装置は、投光器１に投光用のＬＥＤ３を設け、ＬＥＤ駆動回路２によりＬＥＤ３を駆動して、情報高周波信号を重畳した空間光をＬＥＤ３から投光し、空間光通信を行なう。ＬＥＤ駆動回路２には、ＬＥＤ３に直流電流を供給する直流電源が接続され、情報高周波信号をＬＥＤ３に印加する回路にトランスＴ１が接続される。トランスＴ１の二次側にＬＥＤ３のアノード及びカソードが高周波的にフローティングした状態で接続される。【選択図】図２
2016059032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投光器に投光用のＬＥＤを設け、ＬＥＤ駆動回路により該ＬＥＤを駆動して、情報高周波信号を重畳した空間光を該ＬＥＤから投光し、空間光通信を行なう空間光通信用投光装置において、
該ＬＥＤ駆動回路には、該ＬＥＤに直流電流を供給する直流電源が接続されるとともに、該情報高周波信号を該ＬＥＤに印加するトランスまたはバランが接続され、
該トランスまたはバランの二次側に接続された該ＬＥＤのアノード及びカソードが、リアクトルを介して該直流電源またはグランドに接続され、該ＬＥＤを高周波的にフローティングした状態で接続したことを特徴とする空間光通信用投光装置。
【請求項２】
前記トランスまたはバランの二次側に結合用コンデンサを介して信号電圧発生用抵抗が接続され、前記ＬＥＤのアノードとカソードが該信号電圧発生用抵抗の両端に接続されたことを特徴とする請求項１記載の空間光通信用投光装置。
【請求項３】
投光器に投光用のＬＥＤを設け、ＬＥＤ駆動回路により該ＬＥＤを駆動して、情報高周波信号を重畳した空間光を該ＬＥＤから投光し、空間光通信を行なう空間光通信用投光装置において、
該ＬＥＤ駆動回路は、トランジスタのエミッタフォロア回路から構成され、該トランジスタのエミッタに該ＬＥＤが高周波的にフローティングした状態で接続され、該トランジスタのコレクタに直流電源が接続されるとともに、該情報高周波信号を該ＬＥＤに印加するトランスまたはバランが接続され、該トランスまたはバランの二次側がコンデンサを介して該トランジスタのベースに接続されたことを特徴とする空間光通信用投光装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤ駆動回路の前記トランジスタのコレクタとＬＥＤのカソード間に、帰還用のコンデンサが接続され、該ＬＥＤのカソード側の信号を、該コンデンサを介して逆位相で該トランジスタのコレクタ側に帰還させることを特徴とする請求項３記載の空間光通信用投光装置。
【請求項５】
投光器に投光用のＬＥＤを設け、ＬＥＤ駆動回路により該ＬＥＤを駆動して、高周波信号を重畳した空間光を該ＬＥＤから投光し、空間光通信を行なう空間光通信用投光装置において、
該ＬＥＤ駆動回路は、トランジスタのエミッタフォロア回路から構成され、高周波信号を該ＬＥＤに印加するトランスまたはバランが該トランジスタの入力側に接続され、該トランスまたはバランの二次側がコンデンサを介して該トランジスタのベースに接続され、該ＬＥＤのアノードとカソードが、該トランジスタにより同時駆動されるように、各々コンデンサを介して、該トランジスタのコレクタとエミッタ間に並列接続され、直流電源がリアクトルを介して該ＬＥＤのアノードに接続され、該ＬＥＤのカソードがリアクトルを介してグランド接続され、該ＬＥＤが高周波的にフローティングした状態で接続されたことを特徴とする空間光通信用投光装置。
【請求項６】
前記ＬＥＤのアノードはコンデンサを介して、前記ＬＥＤ駆動回路のトランジスタのエミッタに接続され、該ＬＥＤのカソードがコンデンサを介して、該トランジスタのコレクタに接続されたことを特徴とする請求項５記載の空間光通信用投光装置。
【請求項７】
前記投光器のＬＥＤ及びＬＥＤ駆動回路を実装する回路基板に、ヒートシンクが取り付けられ、該ヒートシンクと該ＬＥＤとの間に熱伝導率及び高周波絶縁性の高い放熱部材が介挿されたことを特徴とする請求項１、３，５の何れかに記載の空間光通信用投光装置。
【請求項８】
前記放熱部材が窒化ホウ素セラミックスから形成されたことを特徴とする請求項７記載の空間光通信用投光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間光通信用投光装置に関し、詳しくは、空間に照射された可視光等を使用して通信を行なう空間光通信において、送信器の投光器のＬＥＤに高周波信号を効率良く印加し、空間光通信の高速化を図る行うことができる空間光通信用投光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電波を通信媒体とした無線通信は、携帯電話網、無線ＬＡＮ、近距離無線通信など多くの分野で使用されている。
【０００３】
しかし、電波を媒体として使用する無線通信は、人の近くで送受信を行なう場合、電磁波の人体への影響を考慮して、送信電力を上げることができない。また、無線通信に使用される電波の周波数帯域は、既に多くの使用分野において割り振られ、使用されていることもあって、広帯域の周波数帯を自由に使用することはできない。さらに、病院などの特殊な環境下においては、電波の使用に制限が加えられるなどの制約がある。
【０００４】
そこで、近年、可視光を通信媒体として用いる可視光通信が開発され、例えば下記特許文献１などに記載されるように、室内照明用のＬＥＤ照明装置を可視光通信用の投光器として使用し、ＬＥＤ照明装置の照射する可視光に情報信号を重畳させて可視光通信を行なう可視光通信システムが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２９０３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この可視光通信システムの送信器は、その投光器が照明用ＬＥＤを備えた照明装置から構成され、照明用ＬＥＤの点灯駆動回路に、増幅した情報信号を含む変調信号を印加して、ＬＥＤ光に情報信号を重畳させ、拡散照明光として室内に照射し投光する。一方、可視光通信システムの受信器は、フォトダイオードなどの受光素子を備えた受光器で、例えば数ｍの距離からＬＥＤ光を受光し、受光素子で電気信号に変換し、受光回路、復調回路を経て、電気信号に含まれる高周波情報信号を復調し、受信した情報信号を出力するように構成される。
【０００７】
近年の無線通信は、送受信する情報信号の増大に伴い、情報通信の高速化が必須となり、ＯＦＤＭなどの変調方式により変調された大量のデータを、非常に高い周波数の搬送波に重畳して送受信を行なう通信方式が採用されており、可視光通信においても、情報信号により搬送波を変調して生成された高周波信号を、ＬＥＤ光に重畳させて送信する送信器が開発されている。
【０００８】
しかしながら、可視光通信の送信器で投光素子として使用されるＬＥＤは、発光ダイオード自体がアノード、カソード間にキャパシタンスを有しており、しかも回路基板上に実装された場合、アノードとグランド間及びアノードリードとグランド間に浮遊静電容量が生じる。例えば、上記特許文献１に記載されるＬＥＤ駆動回路では、ＬＥＤのアノードが直接グランド接続され、ＬＥＤのアノードまたはカソードが直接グランド接続される場合、ＬＥＤのアノード・カソード間に相当量の入力内部容量（静電容量）が発生する。また、ＬＥＤは発熱量が大きいために、通常、ＬＥＤチップの近傍などに放熱フィンが取り付けられ、ＬＥＤのアノードリードと金属製の放熱フィンを含むグランド間が接近し、その間に、無視できない浮遊静電容量が生じる。
【０００９】
高速通信を行なう可視光通信システムでは、必然的に情報信号をＬＥＤ光に重畳する情報高周波信号が非常に高い周波数の信号となり、その高周波信号がＬＥＤの駆動回路に印加されるが、投光器のＬＥＤ駆動回路において、高周波信号の一部はＬＥＤのアノードからＬＥＤのＰＮ半導体接合部に流れるものの、アノードとグランド間またはアノードリードと放熱フィンを含むグランド間が物理的に接近する場合、その間の距離が短いほど大きい浮遊静電容量が発生し、高周波信号の大部分はアノードリードから放熱フィンに流出しやすい。
【００１０】
このため、可視光通信の投光器において、ＬＥＤのアノードとグランド間またはアノードリードと放熱フィンを含むグランド間に浮遊静電容量が生じる場合、ＬＥＤはＬＥＤ光を定格通り照射するものの、ＬＥＤ光への高周波信号の重畳率が低下し、ＯＦＤＭなどで変調された情報量の大きい高周波信号を高速で送信することは難しく、可視光通信の高速化が阻害される課題があった。
【００１１】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、空間光を媒体とする空間光通信の高速化を図ることができる空間光通信用投光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の空間光通信用投光装置は、投光器に投光用のＬＥＤを設け、ＬＥＤ駆動回路により該ＬＥＤを駆動して、情報高周波信号を重畳した空間光を該ＬＥＤから投光し、空間光通信を行なう空間光通信用投光装置において、該ＬＥＤ駆動回路には、該ＬＥＤに直流電流を供給する直流電源が接続されるとともに、該情報高周波信号を該ＬＥＤに印加するトランスまたはバランが接続され、該トランスまたはバランの二次側に接続された該ＬＥＤのアノード及びカソードがリアクトルを介して該直流電源またはグランドに接続され、該ＬＥＤを高周波的にフローティングした状態で接続したことを特徴とする。なお、上記空間光は、白色光等の可視光に加え赤外線、紫外線を含む概念であり、上記ＬＥＤは可視光、赤外線、または紫外線を放射する発光ダイオードである。
【００１３】
この発明によれば、ＬＥＤ駆動回路のＬＥＤのアノード及びカソードが、リアクトルを介して直流電源またはグランドに接続され、高周波的にフローティング状態となる。このため、高周波信号源側から見たＬＥＤ回路の静電容量は、ＬＥＤのアノードとカソード間の内部静電容量のみとなり、アノードまたはカソードとグランドとの間の浮遊静電容量が大幅に減少する。
【００１４】
このため、ＬＥＤの入力内部静電容量や浮遊静電容量に起因した高周波信号のグランドへの漏洩流出を抑制して、高周波信号のＬＥＤへの印加率を高める。これにより、ＬＥＤの高周波信号に対する高周波応答性を大きく向上させ、ＬＥＤ光に高周波信号を良好に重畳させて、空間光通信の高速化を図ることができる。
【００１５】
また、上記ＬＥＤ駆動回路では、ＬＥＤのアノード及びカソードが高周波信号を印加するトランスまたはバランの二次側（出力側）に接続され、高周波信号の出力側と入力側が絶縁され、高周波信号をＬＥＤに効率良く印加し、ＬＥＤ光に高周波信号を高効率で重畳させ送信することがきる。
【００１６】
ここで、上記空間光通信用投光装置において、投光器のＬＥＤは回路基板上に実装され、該回路基板にはヒートシンクが取り付けられ、該ＬＥＤと該ヒートシンクの間に、熱伝導率及び高周波絶縁性の高い放熱部材を介挿することが好ましい。
【００１７】
これによれば、ＬＥＤとヒートシンク間に、熱伝導率が良好で且つ高周波電流に対する絶縁性の高い（誘電損失の小さい）放熱部材が介挿されるので、ＬＥＤの放熱性を確保しつつ、ＬＥＤ及びそのアノードリードとヒートシンク（グランド）間の距離が離れ、その間の浮遊静電容量は大幅に減少する。このため、高周波信号のヒートシンクを含むグランド側への漏洩流出を抑制し、ＬＥＤのアノードからＰＮ接合部に高周波信号を効率良く供給することができ、且つＬＥＤの放熱も十分に行われる。これにより、ＬＥＤの高周波信号に対する高周波応答性を一層向上させ、ＬＥＤ光に高周波信号を高効率で重畳させて、空間光通信の高速化を図ることができる。
【００１８】
ここで、上記トランスまたはバランの二次側に、結合用コンデンサを介して信号電圧発生用抵抗が接続され、該信号電圧発生用抵抗の両端に上記ＬＥＤのアノード及びカソードを並列接続することが好ましい。
【００１９】
またここで、上記ＬＥＤのアノードはリアクトルを介して上記直流電源に接続し、ＬＥＤのカソードはリアクトルを介してグランド接続することができる。
【００２０】
またここで、上記空間光通信用投光装置において、投光器のＬＥＤは回路基板上に実装され、該回路基板にはヒートシンクが取り付けられ、該ＬＥＤと該ヒートシンクの間に放熱部材を介挿し、該放熱部材は窒化ホウ素セラミックスから形成することが好ましい。
【００２１】
これによれば、ＬＥＤとヒートシンク間に、熱伝導率が良好で且つ誘電損失が小さく高周波電流に対する絶縁性の高い窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材が介挿されるので、ＬＥＤの放熱性を確保しつつ、ＬＥＤ及びそのアノードリードとヒートシンク（グランド）間の距離が離れ、その間の浮遊静電容量は大幅に減少する。
【００２２】
このため、高周波信号のヒートシンクを含むグランド側への漏洩流出を抑制し、ＬＥＤのアノードからＰＮ接合部に高周波信号を効率良く供給することができ、且つＬＥＤの放熱も十分に行われる。これにより、ＬＥＤの高周波信号に対する高周波応答性を一層向上させ、ＬＥＤ光に高周波信号を高効率で重畳させて、空間光通信の高速化を図ることができる。特に、空間光通信の送信器の投光器に、照明用のパワーＬＥＤが使用され、或いは長距離で可視光通信を行うために光量の大きいパワーＬＥＤが使用される場合、ＬＥＤの熱を、放熱部材を通して効率良くヒートシンクに逃し、ＬＥＤの発光効率を高く維持しつつ、ＬＥＤ光に高周波信号を良好に重畳させ、空間光通信の高速化を図ることができる。
【００２３】
一方、別の空間光通信用投光装置は、投光器に投光用のＬＥＤを設け、ＬＥＤ駆動回路により該ＬＥＤを駆動して、情報高周波信号を重畳した空間光を該ＬＥＤから投光し、空間光通信を行なう空間光通信用投光装置において、該ＬＥＤ駆動回路は、トランジスタのエミッタフォロア回路から構成され、該トランジスタのエミッタに該ＬＥＤが高周波的にフローティングした状態で接続され、該トランジスタのコレクタに直流電源が接続されるとともに、該情報高周波信号を該ＬＥＤに印加するトランスまたはバランが接続され、該トランスまたはバランの二次側がコンデンサを介して該トランジスタのベースに接続されたことを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、ＬＥＤは、該トランジスタのエミッタフォロア回路において、そのエミッタに高周波的にフローティングした状態で接続されるので、ＬＥＤのアノードに生じやすい浮遊静電容量を最小に抑制し、高周波信号を効率よくＬＥＤのアノードに供給し、高周波信号に対するＬＥＤの高周波応答性を向上させることができる。また、ＬＥＤは、トランジスタのエミッタフォロア回路にフローティング状態で接続され、高周波信号は、トランスまたはバランの二次側からコンデンサを介してトランジスタのベースに印加される。また、エミッタフォロア回路のトランジスタは、低電圧増幅率（例えば電圧増幅率が略１）で、且つ出力側のＬＥＤを低インピーダンスでドライブするので、周波数特性は良好となり、高周波信号に対するＬＥＤの高周波応答性を向上させ、非常に高い高周波信号をＬＥＤ光に重畳させて送信することができる。
【００２５】
ここで、上記ＬＥＤ駆動回路のトランジスタのコレクタとＬＥＤのアノード間に、帰還用のコンデンサを接続し、ＬＥＤのカソード側の信号を、コンデンサを介して逆位相でトランジスタのコレクタ側に帰還させるように構成することが好ましい。これにより、一層深い変調をＬＥＤにかけて高周波信号をＬＥＤ光に重畳させることができる。
【００２６】
さらに、別の空間光通信用投光装置は、投光器に投光用のＬＥＤを設け、ＬＥＤ駆動回路により該ＬＥＤを駆動して、高周波信号を重畳した空間光を該ＬＥＤから投光し、空間光通信を行なう空間光通信用投光装置において、該ＬＥＤ駆動回路は、トランジスタのエミッタフォロア回路から構成され、高周波信号を該ＬＥＤに印加するトランスまたはバランが該トランジスタの入力側に接続され、該トランスまたはバランの二次側がコンデンサを介して該トランジスタのベースに接続され、該ＬＥＤのアノードとカソードが、該トランジスタにより同時駆動されるように、各々コンデンサを介して、該トランジスタのコレクタとエミッタ間に並列接続され、直流電源がリアクトルを介して該ＬＥＤのアノードに接続され、該ＬＥＤのカソードがリアクトルを介してグランド接続されて、該ＬＥＤは高周波的にフローティングした状態で接続されたことを特徴とする。
【００２７】
これによれば、ＬＥＤ駆動回路のトランジスタは、エミッタフォロア回路のＬＥＤに対し、トランスまたはバランから入力した高周波信号を電圧増幅率略１で且つ低インピーダンスでＬＥＤの両側に供給し、ＬＥＤのアノードとカソードがトランジスタにより同時にドライブされるので、高周波信号を効率よくＬＥＤに供給することができる。加えて、ＬＥＤは、高周波的にフローティングした状態で接続され、ＬＥＤに生じやすい浮遊静電容量を最小に抑制し、ＬＥＤの高周波応答性を向上させ、非常に高い高周波信号をＬＥＤ光に重畳させて送信することができる。
【００２８】
ここで、上記空間光通信用投光装置において、上記ＬＥＤのアノードがコンデンサを介して、上記ＬＥＤ駆動回路のトランジスタのエミッタに接続され、該ＬＥＤのカソードがコンデンサを介して、該トランジスタのコレクタに接続される構成とすることができる。
【００２９】
これによれば、トランジスタはトランスまたはバランから入力した高周波信号を電圧増幅率略１で且つ低インピーダンスでＬＥＤに供給し、ＬＥＤはアノードとカソードがトランジスタにより逆位相で同時にドライブされる。このとき、ＬＥＤは、浮遊静電容量がより大きく生じるアノードを、ドライブ能力のより高いトランジスタのエミッタ側でドライブされることとなり、これにより、高周波信号に対するＬＥＤの高周波応答性をさらに向上させ、非常に高い高周波信号をＬＥＤ光に重畳させて送信することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の空間光通信用投光装置によれば、高周波信号のＬＥＤへの印加率を高め、ＬＥＤの高周波信号に対する高周波応答性を向上させ、ＬＥＤ光に高周波信号を良好に重畳させて、空間光通信の高速化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の空間光通信用投光装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】第１実施形態のＬＥＤ駆動回路の回路図である。
【図３】ＬＥＤの投光器の平面図である。
【図４】同ＬＥＤの投光器の中央縦断面図である。
【図５】第２実施形態のＬＥＤ駆動回路の回路図である。
【図６】第３実施形態のＬＥＤ駆動回路の回路図である。
【図７】第４実施形態のＬＥＤ駆動回路の回路図である。
【図８】ミラー型ＬＥＤを備えた投光器の中央縦断面図である。
【図９】レンズ型ＬＥＤを備えた投光器の中央縦断面図である。
【図１０】他のレンズ型ＬＥＤを備えた投光器の中央縦断面図である。
【図１１】パッケージ型ＬＥＤを備えた投光器の中央縦断面図である。
【図１２】他のパッケージ型ＬＥＤを備えた投光器の中央縦断面図である。
【図１３】他のパッケージ型ＬＥＤを備えた投光器の中央縦断面図である。
【図１４】バイラー巻きのバランを使用したＬＥＤ駆動回路の回路図である。
【図１５】トリプラー巻きのバランを使用したＬＥＤ駆動回路の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。空間光通信用投光装置は、空間光通信用の送信器の投光器１を備え、図１、２に示すように、投光器１はＬＥＤ駆動回路２とＬＥＤ３とから構成される。投光器１には投光用のＬＥＤ３がＬＥＤ駆動回路２に接続され、ＬＥＤ駆動回路２によりＬＥＤ３を駆動して、情報高周波信号を重畳した空間光をＬＥＤ３から投光し、空間光通信の送信を行なう。
【００３３】
空間光通信用の送信器は、図１に示す如く、送信データを入力処理するデータ入力処理部８と、データ入力処理部８から送られた送信データをサブキャリアについてデジタル変調する変調回路７とを備える。変調回路７は、例えば、ＯＦＤＭ変調を行う場合、変調されたシリアルのデジタル信号をパラレル変換するＳ／Ｐ変換部、Ｓ／Ｐ変換部で変換されたデジタル信号を逆高速フーリエ変換するフーリエ変換部、フーリエ変換されたデジタル信号をアナログ信号に変換するＡ／Ｄ変換部、アナログ信号に変換された複素データを、サブキャリアの搬送周波数の余弦波と正弦波を用いて直交変調し合成する合成部、を備えている。
【００３４】
投光器１のＬＥＤ駆動回路２は、図１、２に示すように、変調回路７から送られた送信用の高周波信号を一次側に入力し、その二次側に高周波信号を差動信号とし、且つ低インピーダンスで出力するトランスＴを備える。トランスＴ１の二次側には、結合用のコンデンサＣ２，Ｃ３を介して信号電圧発生用の抵抗Ｒ２が接続され、信号電圧発生用の抵抗Ｒ２の両端に、ＬＥＤ３のアノード及びカソードが高周波的にフローティングした状態で並列接続される。つまり、ＬＥＤ３のカソードは、リアクトルＬ２を介してグランド接続され、ＬＥＤ３のアノードには、ＬＥＤ３に直流電流を供給する直流電源Ｂが抵抗Ｒ１とリアクトルＬ１を介してＬＥＤ３のアノードに接続される。
【００３５】
図２に示すように、投光器１のＬＥＤ駆動回路２は、トランス式駆動回路であり、トランスＴ１の入力側（一次側）に端子部Ｊを通して高周波信号を入力し、トランスＴ１の出力側にコンデンサＣ２、Ｃ３を介して接続された抵抗Ｒ２の両端にＬＥＤ３のアノードとカソードを並列接続し、トランスＴ１はＬＥＤ３のアノードとカソードの双方に、高周波信号（高周波交流信号）を印加するように接続される。
【００３６】
ＬＥＤ３のアノードには、抵抗Ｒ１とリアクトルＬ１を介して直流電源Ｂが接続され、直流電源Ｂから駆動用の直流電流を供給するように接続される。トランスＴ１は、降圧された高周波信号を、トランスＴ１の出力側にコンデンサＣ２、Ｃ３を介して低インピーダンスで接続されたＬＥＤ３のアノードとカソードの双方に、高効率で印加するようになっている。ＬＥＤ駆動回路２の端子部Ｊを通してトランスＴ１の一次側に入力される高周波信号は、図１に示すように、変調回路７において送信情報信号により搬送波を変調して生成され、増幅されて端子部Ｊに入力される。
【００３７】
図２に示すＬＥＤ駆動回路２、つまりトランスＴ１，トランスＴ１の出力側に接続されるコンデンサＣ２，Ｃ３、抵抗Ｒ２などは、図３，４に示す投光器１の回路基板１０上に実装される。ＬＥＤ３のアノードとカソードは抵抗Ｒ２の両端に接続され、さらに、ＬＥＤ３のアノードには、直流電源Ｂが抵抗Ｒ１、リアクトルＬ１を介して接続され、ＬＥＤ３のカソードは、リアクトルＬ２を介してグランドに接続される。
【００３８】
トランス式のＬＥＤ駆動回路２は、トランスＴ１がインピーダンス変換を行い、その二次側（出力側）を低インピーダンスとすることができるの、その出力側に接続される抵抗Ｒ２と並列接続されるＬＥＤ３は、少ない消費電力で効率良く駆動することができる。
【００３９】
通常、空間光通信の投光器に使用されるＬＥＤは、トランジスタ駆動方式によって駆動され、パワートランジスタのコレクタがそのアノードに接続され、パワートランジスタによりＬＥＤを駆動するように構成されるが、この場合、パワートランジスタに対しＬＥＤが直列に接続され、ＬＥＤに流れる電流がそのままパワートランジスタのコレクタ電流となって流れる。このため、特に光量の大きいパワーＬＥＤを使用する場合、パワーＬＥＤの電力消費に加え、パワートランジスタで消費され、熱量となって放出される電力消費量も大きい。
【００４０】
これに対し、図２に示すトランス式のＬＥＤ駆動回路２は、ＬＥＤ３のＬＥＤチップに、抵抗Ｒ１とリアクトルＬ１を通して駆動用の直流電流を供給し、情報信号により搬送波を変調して生成した高周波信号をトランスＴ１によって降圧し、低インピーダンスの抵抗Ｒ２の両端からＬＥＤチップに印加する構成とされるので、パワートランジスタによる駆動回路に比して、より少ない消費電力で、発熱量も少なく、高周波信号をＬＥＤ３に効率良く印加して送信を行なうことができる。
【００４１】
なお、上記ＬＥＤ駆動回路２において、トランスＴ１の出力端子３とコンデンサＣ２との間、及びトランスＴ１の出力端子１とコンデンサＣ３との間に、各々、小抵抗を接続することが好ましい。このようなトランスＴ１の出力端子３とコンデンサＣ２との間、及びトランスＴ１の出力端子１とコンデンサＣ３との間に、数Ω程度の抵抗を直列接続することにより、出力側のインピーダンス変化が緩慢になる。このため、高周波信号の周波数の変化や、高周波信号の振幅の変化で生じるインピーダンス変化が少なくなり、その結果、ＬＥＤ３に印加される高周波信号の帯域幅が広がり、より効率良く高周波信号をＬＥＤ３に供給することができる。
【００４２】
投光器１のＬＥＤ駆動回路２は、図３，４に示す回路基板１０上に実装され、投光素子となるＬＥＤ３は、投光性能の優れたミラー型のＬＥＤ３がＬＥＤ駆動回路２に接続される。回路基板１０は、スペーサ９を介してヒートシンク１２上に固定され、ＬＥＤ３の側方にはアノードリード拡張部６が突設され、アノードリード拡張部６とヒートシンク１２との間に、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材１１が介挿される。
【００４３】
ミラー型のＬＥＤ３は、図３，４に示すように、ＬＥＤのパッケージともなる凹面反射鏡１５を備え、凹面反射鏡１５の凹部内中央に、ＬＥＤチップ３ａがその投光面を凹面反射鏡１５の反射面１５ａ側に向く状態で配設される。なお、ＬＥＤチップ３ａには、各種色彩の可視光ＬＥＤ（白色光ＬＥＤ，青色光ＬＥＤなど）を使用することができ、さらに、赤外線を空間光として放射する赤外線ＬＥＤを使用することもできる。
【００４４】
ＬＥＤ３には、アノードリード４がＬＥＤチップ３ａのアノード電極に接続され、カソードリード５がそのカソード電極に接続される。アノードリード４とカソードリード５は、各々、ＬＥＤチップ３ａから凹面反射鏡１５の中央から両側に開くように延設され、カソードリード５は凹面反射鏡１５の一方の側にその上面から側面に延設される。
【００４５】
一方、アノードリード４は、凹面反射鏡１５の他方の側にその上面から側方に突設され、アノードリード４の先端には、方形で大面積のアノードリード拡張部６が拡張する形態で一体に形成される。アノードリード拡張部６は、図２に示す如く、放熱部材１１に対し固定ねじ６ｂにより固定されるが、そのために、中央には固定ねじ用の固定孔が設けられる。
【００４６】
凹面反射鏡１５は、その本体が合成樹脂により略直方体状に形成され、その本体の前面に凹面鏡となる放物面または楕円面を有した凹部が形成される。凹部の前面（内面）が放物面または楕円面として形成され、その放物面または楕円面には、反射用の金属膜がめっき或いは蒸着により形成され、反射面１５ａ（図４）を形成している。
【００４７】
なお、凹面反射鏡１５の凹部内は空間とすることもできるが、凹面反射鏡１５の前面中央部にＬＥＤチップ３ａを取り付けた状態で、凹部内に透明合成樹脂（例えばエポキシ樹脂など）を充填することもできる。これにより、凹面反射鏡１５の反射面１５ａとＬＥＤチップ３ａの投光面を透明合成樹脂で覆い、これを保護している。
【００４８】
投光器１の投光素子となるミラー型のＬＥＤ３は、図３、４に示すように、回路基板１０上に実装され、ＬＥＤ３のカソードリード５は、回路基板１０上の銅箔パターンの導電部１３に半田付けされる。回路基板１０には、ＬＥＤ３の熱を逃すために、放熱機能を有したメタルコア型、メタルベース型などの放熱基板を使用することができる。アノードの接続は、アノードリード拡張部６に対しリード線など介して回路基板１０上の導電部に接続し、或いはコンデンサ素子などに接続して行なう。回路基板１０は、スペーサ９を介して、アルミ合金製ヒートシンク等のヒートシンク１２上に固定される。或いは回路基板１０の裏面にヒートシンク１２がスペーサ９を介して固定される。
【００４９】
さらに、ＬＥＤ３のアノードリード拡張部６とヒートシンク１２間に、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材１１が介挿される。放熱部材１１は窒化ホウ素セラミックスにより直方体状に成形され、その上面がアノードリード拡張部６の裏面に当接し、その底面がヒートシンク１２の上面に当接して固定される。この窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材１１は、良好な熱伝導性を有し、誘電損失が少なく、高周波信号に対し優れた絶縁性を有する電気絶縁体である。
【００５０】
放熱部材１１の窒化ホウ素セラミックスには、常圧相窒化ホウ素である六方晶系窒化ホウ素セラミックスを使用することができるが、この六方晶系窒化ホウ素セラミックスを原料として作られる、より熱伝導性の高い高圧相窒化ホウ素の立方晶系窒化ホウ素セラミックスから放熱部材１１を形成することもできる。また、放熱部材１１には、ＬＥＤ３のアノードリード拡張部６を固定するために、固定用のねじ穴が形成されるが、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材１１は、他のセラミックス素材とは異なり、工作機械による切削加工やねじ穴加工が可能であり、ねじ穴を設けて、固定ねじ６ｂによる固定が可能となる。
【００５１】
このような窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材１１は、図４に示すように、その上面が、熱伝導性の高い熱伝導性接着剤（熱伝導性粘着シート或いは熱伝導性接着シートを含む）によりアノードリード拡張部６の裏面に接着され、且つ固定ねじ６ｂにより締め付け固定される。
【００５２】
また、放熱部材１１の裏面は、同様に、熱伝導性の高い熱伝導性接着剤により、アルミ合金製ヒートシンク或いは銅合金製ヒートシンクなどかなるヒートシンク１２上に接着される。熱伝導性接着剤としては、エポキシ系接着剤、銀粒子配合のエポキシ系銀接着剤、シリコーン系接着剤、高熱伝導性両面粘着シートを使用することができる。また、図４に示すように、放熱部材１１の厚さは、ＬＥＤ３の厚さより十分に厚く形成され、回路基板１０上に実装したミラー型のＬＥＤ３とヒートシンク１２との間に、十分な間隔スペースが生じるように、放熱部材１１はアノードリード拡張部６とヒートシンク１２間に介挿される。
【００５３】
上記のように、ＬＥＤ３を回路基板１０上に実装し、放熱部材１１をヒートシンク１２上に取着し、ＬＥＤ３のアノードリード拡張部６を放熱部材１１上に固定する場合、放熱部材１１に固定用のねじ穴を設けておき、アノードリード拡張部６の固定孔から放熱部材１１のねじ穴に固定ねじ６ｂをねじ込み締め付け固定する。これにより、アノードリード拡張部６は放熱部材１１に対し確実に接して固定され、ＬＥＤチップ３ａの発光時に、主にアノード電極及びアノードリード４で発生する熱は、放熱部材１１及びヒートシンク１２に逃し、ＬＥＤ３の発熱を抑制することができる。
【００５４】
このように、回路基板１０上に実装されるＬＥＤ３のアノードリード拡張部６とヒートシンク１２との間に、熱伝導率が高く且つ誘電損失の小さい窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材１１が介挿されることにより、ＬＥＤ３の熱を効率良くヒートシンク１２に逃し、さらに、ＬＥＤ３のアノード回路とグランド間に生じやすい浮遊静電容量を最少に抑制し、高周波信号の絶縁性を高め、高周波信号がアノード回路からグランドに流出する割合を最少に抑制する。
【００５５】
また、ミラー型のＬＥＤ３において、ＬＥＤチップ３ａから導出されるアノードリード４とカソードリード５は、両側に開くように配設され、両リードの間隔を広くして回路基板１０の導電部１３または素子に接続している。このため、ＬＥＤチップ３ａのカソード電極とグランド間及びアノード電極とグランド間に生じる静電容量を非常に小さくすることができ、当該静電容量の抑制により、例えば数百ＭＨｚの高周波信号をＬＥＤチップ３ａのアノードとＰ型またはＮ型半導体の接合部に高効率で印加することができる。
【００５６】
また、投光器１が照明用と通信用に兼用され、ＬＥＤチップ３ａに光量の大きいパワーＬＥＤが使用される場合、アノードに高電流が供給され、アノードの温度上昇も大きくなるが、上記の如くアノードの熱は、アノードリード拡張部６から放熱部材１１とヒートシンク１２に流れて効率良く放熱され、アノードの温度上昇を抑制して、ＬＥＤチップ３ａの発光効率を高く維持することができるようになっている。
【００５７】
上記構成の空間光通信用投光装置１を用いた空間光通信用送信器は、例えば散乱空間光を媒体とした無線ＬＡＮシステムの送信器として使用される。送信器の投光器１は、例えば室内照明装置の照明用灯具を兼用して使用され、散乱空間光として投光器１のＬＥＤ３からＬＥＤ光を照射する。
【００５８】
無線ＬＡＮシステムの送信器には、情報信号を例えばＯＦＤＭ変調して高周波信号を生成する変調回路７が設けられ、変調回路７で変調された高周波信号が増幅回路で増幅された後、図１のＬＥＤ駆動回路２のトランスＴ１の一次側に入力される。投光器１では、ＬＥＤ３のＬＥＤチップ３ａが点灯駆動され、変調回路７からトランスＴ１を通して抵抗Ｒ２の両側に出力される高周波信号が、ＬＥＤチップ３ａのアノード、カソード間に印加され、点灯するＬＥＤチップ３ａのＬＥＤ光に、高周波信号が重畳され、ＬＥＤ３から散乱空間光として投光される。
【００５９】
通常、ＬＥＤ３のアノード及びアノードリードとグランド間には浮遊静電容量が発生し、特にＬＥＤのカソードを直接グランド接続した場合、ＬＥＤ３に印加される高周波信号の周波数が高くなるほど、その高周波信号は浮遊静電容量を通してグランドに漏洩流出し、ＬＥＤ３に印加される信号レベルは大きく低下しやすい。
【００６０】
然るに、上記投光器１のＬＥＤ駆動回路２のＬＥＤ３は、高周波的にフローティングした状態で接続され、且つ窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材１１がＬＥＤ３のアノードリード拡張部６とヒートシンク１２間に介挿され、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材１１は、熱伝導性が良好で、誘電損失が小さく、高周波に対し高い絶縁性を有するため、ＬＥＤ３の発熱は効率良くヒートシンク１２に逃しつつ、高周波信号がグランドに漏洩流出する割合を大幅に低減することができる。これにより、高周波信号をＬＥＤ３のアノードに効率良く印加することができ、周波数の上昇に伴う高周波応答性の悪化を防止することができる。これにより、ＯＦＤＭ変調などにより変調された数百ＭＨｚの高周波信号であっても、ＬＥＤ３に印加し、ＬＥＤ光に重畳して送信することができる。
【００６１】
すなわち、投光器１では、ＬＥＤ３を実装した回路基板１０とヒートシンク１２間に、熱伝導率が良好で且つ誘電損失が小さく高周波電流に対する絶縁性の高い窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材１１が介挿され、且つＬＥＤ３のアノードリード４とヒートシンク１２（グランド）間の距離が離れ、ＬＥＤチップ３ａのアノード及びアノードリードとグランド間の浮遊静電容量は大幅に減少する。
【００６２】
このため、高周波信号のヒートシンク側への漏洩流出を阻止して、ＬＥＤ３のアノードからＰＮ接合部に高周波信号を効率良く供給することができ、且つＬＥＤ３の放熱も十分に行われる。これにより、ＬＥＤ３の浮遊静電容量に起因した高周波信号のヒートシンクへの漏洩流出を防止して、高周波信号を高効率でＬＥＤ３に供給し、ＬＥＤ光に高周波信号を良好に重畳させ、空間光通信の高速化を図ることができる。
【００６３】
また、空間光通信の送信器の投光器１に、照明用のパワーＬＥＤが使用される場合、或いは長距離で可視光通信を行うため投光器にパワーＬＥＤが使用される場合、ＬＥＤ３の熱を効率良くヒートシンク１２に逃しＬＥＤ３の発光効率を高く維持しつつ、ＬＥＤ光に高周波信号を良好に重畳させ、空間光による高速通信を行なうことができる。
【００６４】
なお、上記ＬＥＤ駆動回路２において、入力する高周波信号のインピーダンスを低インピーダンスに変換するトランスＴ１を使用したが、図１４，図１５に示すように、トランスＴ１に代えてバラン（ｂａｌｕｎ）Ｂ１またはバランＢ２を使用することもできる。バランは、通常、平衡と不平衡の間にある電気信号を変換する平衡・不平衡変換器として使用されるが、入力側の信号のインピーダンスを低インピーダンスに変換する機能を有する。このため、インピーダンス変換用に使用する上記トランスＴ１は、バランＢ１またはＢ２に代えて使用することができる。
【００６５】
図１４のバランＢ１はバイラー巻きのバランであり、図１５のバランＢ２はトリプラー巻きのバランであるが、何れのバランＢ１，Ｂ２においても、トランスＴ１と同様に、入力する高周波信号のインピーダンスを低インピーダンスに変換して、コンデンサＣ２，Ｃ３を介してＬＥＤ３に信号を印加する。これにより、入力した情報高周波信号をＬＥＤ３のアノード、カソード間に効率良く印加することができる。また、バランＢ１、Ｂ２は、トランスＴ１に比して、小型で、安価に製造することができるため、ＬＥＤ駆動回路２を小型に且つ安価に製造することが可能となる。
【００６６】
図５は、第２実施形態のＬＥＤ駆動回路２２を示している。このＬＥＤ駆動回路２２は、ＮＰＮ型のトランジスタＱのエミッタフォロア回路で、ＬＥＤ３をドライブするように構成され、高周波信号を入力するトランスＴ２の出力側にトランジスタＱを接続している。トランジスタＱはエミッタフォロア回路１９とされ、投光用のＬＥＤ３は、エミッタフォロア回路１９のトランジスタＱのエミッタと抵抗Ｒ１１、Ｒ１２との間に接続される。
【００６７】
ＬＥＤ３は、そのアノードがトランジスタＱのエミッタに接続され、ＬＥＤ３のカソードはエミッタフォロア回路１９の抵抗Ｒ１１、Ｒ１２に接続される。ＬＥＤ３は、上記と同様、図３，４に示すように、ヒートシンク１２に付きの回路基板１０に実装されるが、ヒートシンク１２との間に放熱部材１１が介挿され、良好な放熱性を確保しつつ、浮遊静電容量を最少に抑制するようにしている。エミッタフォロア回路１９は、ＬＥＤ３のカソードとグランド間に抵抗Ｒ１１を接続し、且つ抵抗Ｒ１１と並列に抵抗Ｒ１２及びコンデンサＣ１２をグランド接続する。このように、ＬＥＤ３はフローティング状態で接続され、ＬＥＤ３に生じる浮遊静電容量を低減している。
【００６８】
トランスＴ２は、その二次側を、コンデンサＣ１１を介してトランジスタＱのベースに接続し、一次側から入力した高周波信号を、差動信号としてトランジスタＱのベースに印加するように接続される。トランスＴ２の二次側は、低インピーダンスとして、入力した情報高周波信号をトランジスタＱのベースに効率良く印加する。トランスＴ２の一次側は変調された高周波信号を入力する端子部Ｊに接続される。さらに、トランジスタＱのベースには、抵抗Ｒ８とリアクトルＬ５を介して直流電源Ｂが接続される。同様に、直流電源ＢはトランジスタＱのコレクタに、抵抗Ｒ１３，リアクトルＬ６を介して接続される。抵抗Ｒ１３とリアクトルＬ６間はコンデンサＣ１４を介してグランド接続される。
【００６９】
さらに、トランジスタＱのコレクタとＬＥＤ３のカソード間にコンデンサＣ１３が接続される。このコンデンサＣ１３の回路は、ＬＥＤ３のカソード側の信号を逆位相でトランジスタＱのコレクタに帰還させるように接続され、これにより、信号レベルのより高い高周波信号をＬＥＤ３に供給し、ＬＥＤ３に深い変調がかかるようになっている。
【００７０】
ＬＥＤ３を含むＬＥＤ駆動回路２２は、上述の図３，４に示す例と同様に、回路基板１０上に実装され、回路基板１０はスペーサ９を介してヒートシンク１２に固定される。ＬＥＤ３のアノードリード拡張部６とヒートシンク１２との間には、熱伝導率が高く且つ誘電損失の小さい窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材１１が介挿される。これにより、ＬＥＤ３の熱を効率良くヒートシンク１２に逃し、さらに、ＬＥＤ３のアノード回路とグランド間に生じやすい浮遊静電容量を最少に抑制し、高周波信号の絶縁性を高め、高周波信号がアノード回路からグランドに流出する割合を低減し、高周波信号をＬＥＤ３に効率良く印加できるようにしている。
【００７１】
また、ミラー型のＬＥＤ３において、ＬＥＤチップ３ａから導出されるアノードリード４とカソードリード５は、両側に開くように配設され、両リードの間隔を広くして回路基板１０の導電部１３または素子に接続する。このため、ＬＥＤチップ３ａのカソード電極とグランド間及びアノード電極とグランド間に生じる静電容量を非常に小さくすることができ、当該静電容量の抑制により、例えば数百ＭＨｚの高周波信号をＬＥＤチップ３ａのアノードとＰ型またはＮ型半導体の接合部に高効率で印加するようになっている。
【００７２】
上記構成のＬＥＤ駆動回路２２を備えた投光器１は、無線ＬＡＮシステムなどの送信器に設けられ、情報信号を例えばＯＦＤＭ変調して高周波信号を生成する変調回路７が設けられ、変調回路７で変調された高周波信号が増幅回路で増幅された後、図５のＬＥＤ駆動回路２２のトランスＴ２の一次側に入力される。
【００７３】
トランスＴ２の二次側から出力される高周波信号は、結合用のコンデンサＣ１１を介してトランジスタＱのベースに入力され、エミッタフォロア回路１９のトランジスタＱは、電圧増幅率が略１で、出力インピーダンスを低インピーダンスとすることができるため、高周波信号の減衰をなくし、ＬＥＤ３に効率良く高周波信号を印加して駆動し、ＬＥＤ光に高周波信号を重畳して、投光が行われ、送信される。
【００７４】
またこのとき、ＬＥＤ３は、トランジスタＱのエミッタと抵抗Ｒ１１，Ｒ１２間に接続され、フローティング状態となるので、ＬＥＤのアノードに生じやすい浮遊静電容量を最小に抑制し、高周波信号を効率よくＬＥＤ３のアノードに供給し、高周波信号に対するＬＥＤの高周波応答性を向上させることができる。
【００７５】
また、エミッタフォロア回路１９のトランジスタＱは、電圧増幅率が略１で、出力側のＬＥＤ３を低インピーダンスでドライブするので、高周波信号を減衰させずに効率良くＬＥＤ３に印加し、ＬＥＤ３に生じやすい、ＬＥＤ３とグランド間の浮遊静電容量が、放熱部材１１により最少に抑制されるので、高周波信号に対するＬＥＤ３の高周波応答性が良好となる。これにより、ＬＥＤ３は、良好な周波数特性で、非常に高い高周波信号をＬＥＤ光に重畳させて投光し、空間光通信の投光を行い、非常に高い周波数の情報信号を高速で送信することができる。さらに、コＬＥＤ駆動回路２２は、ンデンサ１３の回路を通して、ＬＥＤ３のカソード側の信号が逆位相でトランジスタＱのコレクタに帰還され、信号レベルのより高い高周波信号をＬＥＤ３に供給し、ＬＥＤ３に深い変調をかけることができる。
【００７６】
図６は、第３実施形態のＬＥＤ駆動回路３２を示している。このＬＥＤ駆動回路３２は、ＮＰＮ型のトランジスタＱのエミッタフォロア回路２９で、ＬＥＤ３をドライブするように構成され、高周波信号を入力するトランスＴ２の二次側にトランジスタＱを接続している。トランジスタＱはエミッタフォロア回路２９を形成し、トランジスタＱのエミッタは抵抗Ｒ１７を介してグランド接続され、且つコンデンサＣ２０及びリアクトルＬ９を介してグランド接続される。
【００７７】
投光用のＬＥＤ３は、このエミッタフォロア回路２９のコンデンサＣ２０とリアクトルＬ９間にそのカソードを接続し、ＬＥＤ３のアノードは、コンデンサＣ１９を介してトランジスタＱのコレクタに接続される。また、ＬＥＤ３のアノードはリアクトルＬ８と抵抗Ｒ１４を介して直流電源Ｖｃｃに接続される。抵抗Ｒ１４とリアクトルＬ８間はコンデンサＣ２１を介してグランド接続される。
【００７８】
このように、ＬＥＤ３は、そのアノードとカソードがコンデンサ１９，２０を介してトランジスタＱのコレクタとエミッタに接続されて同時駆動される構成であり、これにより、非常に効率良く高周波信号をＬＥＤ３に印加して駆動できるようになっている。また、ＬＥＤ３はトランジスタＱのエミッタフォロア回路２９の出力側に接続され、トランジスタＱは、信号を低インピーダンスで出力して、信号を減衰させずに、効率良くＬＥＤ３に印加する。
【００７９】
さらに、ＬＥＤ３は、そのアノードがリアクトルＬ８を介して直流電源Ｖｃｃに接続され、そのカソードがリアクトルＬ９を介してグランド接続され、且つトランジスタＱの出力側にコンデンサＣ１９、Ｃ２０を介して接続され、これにより高周波的にフローティングした状態で接続される。このため、ＬＥＤ３に生じやすい浮遊静電容量を最少に抑制することができ、ＬＥＤ３の高周波信号に対する周波数応答性を最良にすることができる。さらに、図６に示すように、ＬＥＤ３のアノードは、トラジスタＴｒの直流電源Ｂとは異なる別の直流電源Ｖｃｃに接続される。これにより、光量の大きいパワーＬＥＤを使用する場合でも、トランジスタＱのコレクタ電流に影響を与えずに、直流電流をＬＥＤ３に供給でき、無信号時には、トランジスタＱに殆ど電流を流さず、消費電力を低減し、トランジスタＱの発熱も低減できる。
【００８０】
トランスＴ２の一次側は変調された高周波信号を入力する端子部Ｊに接続され、トランスＴ２の二次側は結合用のコンデンサＣ１１を介してトランジスタＱのベースに接続される。これにより、トランスＴ２は、一次側に高周波信号を入力しその差動信号としてトランジスタＱのベースに印加し、さらにトランスＴ２は、その二次側を低インピーダンスとして、入力した情報高周波信号を差動信号としてトランジスタＱのベースに印加する動作する。
【００８１】
また、トランジスタＱのベースには、抵抗Ｒ８とリアクトルＬ５を介して直流電源Ｂが接続される。さらに、トランジスタＱのコレクタには、抵抗Ｒ１５、リアクトルＬ８，及び抵抗Ｒ１６を介して直流電源Ｂが接続される。抵抗Ｒ１５とリアクトルＬ８間及び抵抗Ｒ１６とリアクトルＬ８間はコンデンサＣ１７，Ｃ１８を介してグランド接続される。
【００８２】
このように、ＬＥＤ３は、トランジスタＱのエミッタフォロア回路２９の出力側にＬＥＤ３を接続され、電圧増幅率が略１で、出力インピーダンスを低インピーダンスとするトランジスタＱにより、ＬＥＤ３をドライブするようにし、高周波信号を減衰させずにＬＥＤ３に印加し、且つ高周波的にフローティング状態としてＬＥＤ３をドライブし、ＬＥＤ３を良好な高周波特性で駆動できる構成である。さらに、トランジスタＱには、ＬＥＤ３の直流電源Ｖｃｃとは異なる別の直流電源Ｂが接続され、ＬＥＤ３が照明用と通信用に兼用される場合でも、高周波信号のない無信号時には、トランジスタＱに殆ど電流が流れない。これにより、トランジスタＱには小型で低電流型のトランジスタを使用することができ、ＬＥＤ３は十分な光量のＬＥＤ光を照明用に照射することができる。
【００８３】
ＬＥＤ３を含むＬＥＤ駆動回路３２は、上述の図３，４の場合と同様に、回路基板１０上に実装され、回路基板１０はスペーサ９を介してヒートシンク１２に固定される。ＬＥＤ３のアノードリード拡張部６とヒートシンク１２との間には、熱伝導率が高く且つ誘電損失の小さい窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材１１が介挿される。これにより、ＬＥＤ３の熱を効率良くヒートシンク１２に逃し、さらに、ＬＥＤ３のアノード回路とグランド間に生じやすい浮遊静電容量を最少に抑制し、高周波信号の絶縁性を高め、高周波信号がアノード回路からグランドに漏洩流出する割合を最少に抑制する。
【００８４】
また、ミラー型のＬＥＤ３において、ＬＥＤチップ３ａから導出されるアノードリード４とカソードリード５は、図３，４に示すように、両側に開くように配設され、両リードの間隔を広くして回路基板１０の導電部１３または素子に接続する。このため、ＬＥＤチップ３ａのカソード電極とグランド間及びアノード電極とグランド間に生じる静電容量を非常に小さくすることができ、当該静電容量の抑制により、例えば数百ＭＨｚの高周波信号をＬＥＤチップ３ａのアノードとＰ型またはＮ型半導体の接合部に高効率で印加するようになっている。
【００８５】
上記構成のＬＥＤ駆動回路３２を備えた投光器１は、無線ＬＡＮシステムなどの送信器に設けられ、情報信号を例えばＯＦＤＭ変調して高周波信号を生成する変調回路７が設けられ、変調回路７で変調された高周波信号が増幅回路で増幅された後、図６のＬＥＤ駆動回路３２のトランスＴ２の一次側に入力される。ＬＥＤ３は、直流電源Ｖｃｃから抵抗Ｒ１４，リアクトルＬ８を通して直流電流を供給され、十分な光量で発光し、ＬＥＤ光を照射し投光する。
【００８６】
トランスＴ２の二次側から出力される高周波信号は、結合用のコンデンサＣ１１を介してトランジスタＱのベースに入力され、エミッタフォロア回路２９のトランジスタＱは、電圧増幅率が略１で、出力側のＬＥＤ３を低インピーダンスでドライブし、ＬＥＤ光に高周波信号が重畳されて、投光され、送信される。
【００８７】
このとき、ＬＥＤ３は、そのカソードがコンデンサＣ２０を介してトランジスタＱのエミッタに接続され、且つそのアノードがコンデンサＣ１９を介してトランジスタＴ２のコレクタと接続される。これにより、トランジスタＱから出力される差動信号は、ＬＥＤ３のアノードとカソードに同時に印加され、ＬＥＤ３は同時駆動されるので、高周波信号を効率良くＬＥＤ３に印加し、ＬＥＤ光に深い変調をかけて投光し送信することができる。
【００８８】
さらに、ＬＥＤ３のカソードはリアクトルＬ９を介してグランド接続されて、ＬＥＤ３のアノードはリアクトルＬ８を介して直流電源Ｖｃｃに接続され、さらに実装状態のＬＥＤ３は図３，４に示すように放熱部材１１を介して取り付けられ、高周波的にフローティングした状態となる。これにより、ＬＥＤのアノードに生じやすい浮遊静電容量は最小に抑制され、非常に高い周波数の高周波信号を減衰させずに効率良くＬＥＤ３に印加して駆動することができ、高周波信号に対するＬＥＤ３が放つ光の高周波応答特性は、従来のＬＥＤ駆動回路に比して、大きく向上したものとなる。
【００８９】
また、エミッタフォロア回路２９のトランジスタＱは、電圧増幅率が略１で、出力側のＬＥＤ３を低インピーダンスでドライブするので、信号を減衰させず、効率良くＬＥＤ３を駆動し、これによっても、高周波応答性を向上させ、非常に高い高周波信号をＬＥＤ光に重畳させて送信することができる。さらに、このＬＥＤ駆動回路３２のＬＥＤ３は、図６に示すように、アノードがトラジスタＴｒの直流電源Ｂとは異なる独立した直流電源Ｖｃｃに接続され、光量の大きいパワーＬＥＤを使用する場合でも、トランジスタＱに大電流を流さずに、低電流型のトランジスタＱを使用してその電力消費を少なくすることができる。
【００９０】
図７は、第４実施形態のＬＥＤ駆動回路５２を示している。このＬＥＤ駆動回路５２は、上記第３実施形態と同様、ＮＰＮ型のトランジスタＱのエミッタフォロア回路３９で、ＬＥＤ３をドライブするように構成され、高周波信号を入力するトランスＴ２の出力側にトランジスタＱを接続している。トランジスタＱはエミッタフォロア回路３９を構成しており、トランジスタＱのエミッタは抵抗１７を介してグランド接続される。
【００９１】
投光用のＬＥＤ３は、そのカソードがリアクトルＬ９を介してグランド接続され、これによりフローティング状態で接続され、エミッタフォロア回路３９に対しては、ＬＥＤ３のカソードがコンデンサＣ２７を介してトランジスタＱのコレクタに接続される。また、ＬＥＤ３のコレクタはコンデンサＣ２６を介してトランジスタＱのエミッタに接続され、ＬＥＤ３はトランジスタＱに対しコンデンサＣ２６，Ｃ２７を介して襷掛けで接続される。ＬＥＤ３のコレクタは、上記と同様、抵抗Ｒ１４とリアクトルＬ８を介して直流電源Ｖｃｃに接続される。
【００９２】
これにより、ＬＥＤ駆動回路５２のトランジスタＱは、そのコレクタとエミッタに接続したＬＥＤ３のアノードとカソードを、逆位相で同時駆動することとなり、これによって、ＬＥＤ３は、浮遊静電容量が大きく生じやすいアノード側が、ドライブ能力のより高いトランジスタＱのエミッタ側でドライブされる。これにより、ＬＥＤ駆動回路５２は、浮遊静電容量に起因した高周波信号の信号レベルの低下を抑制し、信号レベルのより高い高周波信号をＬＥＤ３に供給してドライブし、ＬＥＤ３により深い変調をかけることができる構成とされる。
【００９３】
また、ＬＥＤ３は、トランジスタＱのエミッタフォロア回路３９にフローティング状態で接続され、これにより、ＬＥＤのアノードに生じやすい浮遊静電容量を最小に抑制している。さらに、図７に示すように、ＬＥＤ３のアノードは、トラジスタＴｒの直流電源Ｂとは異なる独立した直流電源Ｖｃｃに接続され、光量の大きいパワーＬＥＤを使用する場合でも、トランジスタＱのコレクタ電流に影響を与えず、トランジスタＱに大電流を流さずに、十分な直流電流をＬＥＤ３に供給できるようにしている。
【００９４】
トランスＴ２は、上記と同様、その一次側に高周波信号を入力し、その二次側から高周波信号を差動信号としてトランジスタＱのベースに印加するように接続される。つまり、トランスＴ２の一次側は変調された高周波信号を入力する端子部Ｊに接続され、トランスＴ２の二次側は結合用のコンデンサＣ１１を介してトランジスタＱのベースに接続される。トランスＴ２は、その二次側を低インピーダンスとして、入力した情報高周波信号をトランジスタＱのベースに印加する。また、トランジスタＱのベースには、抵抗Ｒ８とリアクトルＬ５を介して直流電源Ｂが接続される。さらに、トランジスタＱのコレクタには、抵抗Ｒ１５、リアクトルＬ８，及び抵抗Ｒ１６を介して直流電源Ｂが接続される。
【００９５】
ＬＥＤ３を含むＬＥＤ駆動回路５２は、上述の図３，４に示す例と同様に、回路基板１０上に実装され、回路基板１０はスペーサ９を介してヒートシンク１２に固定される。ＬＥＤ３のアノードリード拡張部６とヒートシンク１２との間には、熱伝導率が高く且つ誘電損失の小さい窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材１１が介挿される。これにより、ＬＥＤ３の熱を効率良くヒートシンク１２に逃し、さらに、ＬＥＤ３のアノード回路とグランド間に生じやすい浮遊静電容量を最少に抑制し、高周波信号の絶縁性を高め、高周波信号がアノード回路からグランドに流出する割合を最少に抑制する。
【００９６】
また、ミラー型のＬＥＤ３において、ＬＥＤチップ３ａから導出されるアノードリード４とカソードリード５は、両側に開くように配設され、両リードの間隔を広くして回路基板１０の導電部１３または素子に接続する。このため、ＬＥＤチップ３ａのカソード電極とグランド間及びアノード電極とグランド間に生じる静電容量を小さくし、当該静電容量の抑制により、例えば数百ＭＨｚの高周波信号をＬＥＤチップ３ａのアノードとＰ型またはＮ型半導体の接合部に高効率で印加するようになっている。
【００９７】
上記構成のＬＥＤ駆動回路５２を備えた投光器１は、無線ＬＡＮシステムなどの送信器に設けられ、情報信号を例えばＯＦＤＭ変調して高周波信号を生成する変調回路７が設けられ、変調回路７で変調された高周波信号が増幅回路で増幅された後、図７のＬＥＤ駆動回路５２のトランスＴ２の一次側に入力される。ＬＥＤ３は、直流電源Ｖｃｃから抵抗Ｒ１４，リアクトルＬ８を通して直流電流を供給され、十分な光量で発光し、ＬＥＤ光を照射し投光する。
【００９８】
トランスＴ２の二次側から出力される高周波信号は、結合用のコンデンサＣ１１を介してトランジスタＱのベースに入力され、エミッタフォロア回路３９のトランジスタＱは、電圧増幅率が略１で、出力側のＬＥＤ３を低インピーダンスでドライブし、ＬＥＤ光に高周波信号が重畳されて、投光され、送信される。
【００９９】
このとき、ＬＥＤ３は、トランジスタＱにより、そのコレクタとエミッタに襷掛けで接続したアノードとカソードが、逆位相で同時駆動される。これにより、ＬＥＤ３は、浮遊静電容量が大きく生じやすいアノード側が、ドライブ能力のより高いトランジスタＱのエミッタ側でドライブされる。これにより、ＬＥＤ駆動回路５２は、浮遊静電容量等に起因した高周波信号の信号レベルの低下を抑制し、信号レベルのより高い高周波信号をＬＥＤ３に供給してドライブし、ＬＥＤ３により深い変調をかけることができる。
【０１００】
また、ＬＥＤ３は、実装状態で、ヒートシンク１２との間に、熱伝導率が高く且つ誘電損失の小さい窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材１１が介挿されるので、ＬＥＤ３の熱を効率良くヒートシンク１２に逃し、さらに、ＬＥＤ３のアノード回路とグランド間に生じやすい浮遊静電容量を最少に抑制し、高周波信号の絶縁性を高め、高周波信号がアノード回路からグランドに流出する割合を最少に抑制する。しかも、ＬＥＤ３は、そのカソードがリアクトルＬ９を介してグランド接続されて、高周波的に、フローティングした状態となって、トランジスタＱによりドライブされるので、ＬＥＤ３の浮遊静電容量は最小に抑制され、高周波信号が高効率でＬＥＤ３に供給される。このため、ＬＥＤ３は高周波信号に対し高い高周波応答性をもってドライブされ、ＬＥＤ光に高周波信号が高効率で重畳され、投光される。
【０１０１】
また、エミッタフォロア回路３９のトランジスタＱは、電圧増幅率が略１で、出力側のＬＥＤ３を低インピーダンスでドライブするので、高周波信号の減衰を抑制し、良好な周波数特性でＬＥＤ３が駆動され、高周波信号を高効率でＬＥＤ光に重畳させて送信することができる。また、このＬＥＤ駆動回路５２のＬＥＤ３は、図７に示すように、アノードがトラジスタＴｒの直流電源Ｂとは異なる独立した直流電源Ｖｃｃに接続され、光量の大きいパワーＬＥＤを使用する場合でも、トランジスタＱに大電流を流さずに、直流電流をＬＥＤ３に供給し、十分な光量を確保することができる。さらに、トランジスタＱに大電流が流れないため、低電流型のトランジスタＱを使用してその電力消費や発熱を少なくすることができる。
【０１０２】
図８〜図１３は、投光器における他の実施形態を示し、上記実施形態の投光器１と同様な部分については、図に上記と同じ符号を付すとともに説明に同じ符合を使用してその詳細な説明は省略する。
【０１０３】
図８の投光器２１は、ミラー型のＬＥＤ２８を設けて構成され、ＬＥＤのパッケージともなる凹面反射鏡２５を備え、凹面反射鏡２５の凹部内中央に、ＬＥＤチップ２３がその投光面を凹面反射鏡２５の反射面２５ａ側に向く状態で配設される。
【０１０４】
ＬＥＤチップ２３のアノード電極に接続されるアノードリード２４とカソード電極に接続されるカソードリード２６は、ＬＥＤチップ２３から各々両側に開くように延設され、さらに凹面反射鏡２５の側面に沿って延設される。そして、アノードリード２４とカソードリード２６の先端は凹面反射鏡２５の底面まで延設される。ＬＥＤ２８は、そのＬＥＤ駆動回路２等を含む回路基板２０上に実装され、ＬＥＤ２８の凹面反射鏡２５の底面のアノードリード２４とカソードリード２６の先端は、回路基板２０上の導電部３３に半田付けされる。
【０１０５】
ＬＥＤ２８を実装する回路基板２０は、放熱性を良くするために、放熱基板とすることができる。放熱基板としては、金属板を内装したメタルコア放熱基板、メタルベースに基板を貼り合わせたメタルベース放熱基板、或いはサーマルビアタイプの放熱基板を使用することができる。ＬＥＤ２８に発熱量の大きいパワーＬＥＤが使用される場合、回路基板２０に放熱基板を使用することは有効である。
【０１０６】
回路基板２０は、図８に示すように、ヒートシンク１２上にスペーサ９を介して取り付けられるが、回路基板２０の裏面におけるＬＥＤ２８と反対側に、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材３１がヒートシンク１２との間に介挿される。
【０１０７】
この窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材３１は、長方形の板状に形成され、図８に示すように、その上面が、熱伝導性の高い熱伝導性接着剤（粘着・接着シートを含む）により回路基板２０の裏面に接着され、放熱部材３１の裏面は、やはり熱伝導性の高い熱伝導性接着剤により、ヒートシンク１２上に接着される。
【０１０８】
上記構成の投光器２１では、ＬＥＤ２８を実装した回路基板２０とヒートシンク１２間に、熱伝導率が良好で且つ誘電損失が小さく高周波電流に対する絶縁性の高い窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材３１が介挿され、且つＬＥＤ２８のアノードリード２４とヒートシンク１２（グランド）間の距離が大きくなることにより、ＬＥＤチップ２３のアノード及びアノードリードとグランド間の浮遊静電容量は大幅に減少する。
【０１０９】
このため、高周波信号のヒートシンク側への漏洩流出を阻止して、ＬＥＤ２８のアノードからＰＮ接合部に高周波信号を効率良く供給することができ、且つＬＥＤ２８の放熱も十分に行われる。これにより、ＬＥＤ２８の浮遊静電容量に起因した高周波信号のヒートシンク１２への漏洩流出を防止して、高周波信号を高効率でＬＥＤ２８に供給し、ＬＥＤ光に高周波信号を良好に重畳させ、空間光通信の高速化を図ることができる。また、空間光通信の送信器の投光器２１に、照明用のパワーＬＥＤが使用される場合、或いは長距離で可視光通信を行うため投光器にパワーＬＥＤが使用される場合、ＬＥＤ２８の熱を効率良くヒートシンク１２に逃しＬＥＤ２８の発光効率を高く維持しつつ、ＬＥＤ光に高周波信号を良好に重畳させ、空間光による高速通信を行なうことができる。
【０１１０】
図９に示す投光器４１は、レンズ型のＬＥＤ４２を設けて構成され、ＬＥＤのパッケージ上にレンズ部４５が設けられ、レンズ部４５の内側中央には、ＬＥＤチップ４３がその投光面を上に向けて配設される。
【０１１１】
ＬＥＤチップ４３のアノード電極に接続されるアノードリード４４とカソード電極に接続されるカソードリード４６は、ＬＥＤチップ４３から各々両側に開くように延設され、さらにパッケージの側面に沿って延設される。そして、アノードリード４４とカソードリード４６の先端は底面位置で外側に延設される。レンズ型のＬＥＤ４２は、そのＬＥＤ駆動回路２を含む回路基板３０上に実装され、ＬＥＤ４２のパッケージの両側に延設されたアノードリード４４とカソードリード４６の先端は、回路基板３０上の導電部５３に半田付けされる。
【０１１２】
ＬＥＤ４２を実装する回路基板３０は、放熱性を良くするために、放熱基板とすることができる。放熱基板としては、金属板を内装したメタルコア放熱基板、メタルベースに基板を貼り合わせたメタルベース放熱基板、或いはサーマルビアタイプの放熱基板を使用することができる。
【０１１３】
回路基板３０は、図９に示すように、放熱部材５１を介してヒートシンク１２上に取り付けられる。つまり、回路基板３０の裏面のＬＥＤ４２と反対側には、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材５１が取着され、放熱部材５１の裏面はヒートシンク１２上に取着され、放熱部材５１が回路基板３０とヒートシンク１２との間に介挿される。
【０１１４】
この窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材３１は、回路基板３０と略同じ大きさで長方形の板状に形成され、図９に示すように、その上面が、熱伝導性の高い熱伝導性接着剤（熱伝導性粘着シート、熱伝導性接着シートを含む）により回路基板３０の裏面に接着され、放熱部材５１の裏面は、熱伝導性接着剤によりヒートシンク１２上に接着される。
【０１１５】
上記構成の投光器４１では、ＬＥＤ４２を実装した回路基板３０とヒートシンク１２間に、熱伝導率が良好で且つ誘電損失が小さく高周波電流に対する絶縁性の高い窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材５１が介挿され、且つＬＥＤ４２のアノードリード４４とヒートシンク１２（グランド）間の距離が大きくなることにより、ＬＥＤチップ４３のアノード及びアノードリードとグランド間の浮遊静電容量は大幅に減少する。
【０１１６】
このため、高周波信号のヒートシンク１２側への漏洩流出を阻止して、ＬＥＤ４２のアノードからＰＮ接合部に高周波信号を効率良く供給することができ、且つＬＥＤ４２の放熱も十分に行われる。これにより、ＬＥＤ４２の浮遊静電容量に起因した高周波信号のヒートシンク１２への漏洩流出を防止して、高周波信号を高効率でＬＥＤ４２に供給し、ＬＥＤ光に高周波信号を良好に重畳させ、空間光通信の高速化を図ることができる。
【０１１７】
また、空間光通信の送信器の投光器４１に、照明用のパワーＬＥＤが使用される場合、或いは長距離で可視光通信を行うため投光器にパワーＬＥＤが使用される場合、ＬＥＤ４２の熱を効率良くヒートシンク１２に逃しＬＥＤ４２の発光効率を高く維持しつつ、ＬＥＤ光に高周波信号を良好に重畳させ、空間光による高速通信を行なうことができる。
【０１１８】
図１０に示す投光器７１は、レンズ型のＬＥＤ４２を設けて構成される。ＬＥＤ４２のベース部上に、レンズ部４５が設けられ、レンズ部４５の内側中央に、ＬＥＤチップ４３がその投光面を上に向けて配設される。
【０１１９】
ＬＥＤチップ４３のアノード電極に接続されるアノードリード４４とカソード電極に接続されるカソードリード４６は、ＬＥＤチップ４３から各々両側に開くように延設され、さらにパッケージの側面に沿って延設される。そして、アノードリード４４とカソードリード４６の先端は底面位置で外側に延設される。
【０１２０】
ＬＥＤ４２のＬＥＤ駆動回路２を実装する回路基板５０には、ＬＥＤ４２のベース部と略同じ大きさの開口部５４が形成される。回路基板５０は、図１０に示すように、スペーサ９を介してヒートシンク１２上に固定される。
【０１２１】
一方、ＬＥＤ４２は、回路基板５０に設けた開口部５４上に配置され、開口部５４の縁部上に設けた導電部５３にＬＥＤ４２の電極リードつまりアノードリード４４とカソードリード４６が半田付けされる。
【０１２２】
さらに、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材６１が、回路基板５０の下側から開口部５４に嵌入される。この放熱部材６１は、厚さの厚い（高さの高い）直方体形状に形成され、ＬＥＤ４２をヒートシンク１２に対しスペーサ９と同じ間隔をおいて連結する。放熱部材６１は、その上面が熱伝導性接着剤によりＬＥＤ４２の底面に接着され、放熱部材６１の下面はヒートシンク１２上に熱伝導性接着剤により接着される。そして、ＬＥＤ４２は、そのＬＥＤ駆動回路２等を含む回路基板５０上に実装され、ＬＥＤ４２のパッケージの両側に延設されたアノードリード４４とカソードリード４６の先端は、回路基板５０上の導電部５３に半田付けされる。
【０１２３】
このように、回路基板５０上に実装されたＬＥＤ４２は、回路基板５０がヒートシンク１２に対しスペーサ９を介して間隔をあけて取り付けられ、且つＬＥＤ４２の底面とヒートシンク１２との間に、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材６１が介挿されるため、ＬＥＤ４２のアノードリード４４とグランド間に生じやすい浮遊静電容量を抑制するとともに、ＬＥＤ４２の熱を、放熱部材６１を通してヒートシンク１２側に流し、ＬＥＤ４２の温度上昇を効果的に抑制する。
【０１２４】
これにより、ＬＥＤ４２の浮遊静電容量に起因した高周波信号のヒートシンク１２への漏洩流出を防止して、高周波信号を高効率でＬＥＤ４２に供給し、ＬＥＤ光に高周波信号を良好に重畳させ、空間光通信の高速化を図ることができる。また、空間光通信の送信器の投光器７１に、照明用のパワーＬＥＤが使用される場合、或いは長距離で可視光通信を行うため投光器にパワーＬＥＤが使用される場合、ＬＥＤ４２の熱を効率良くヒートシンク１２に逃しＬＥＤ４２の発光効率を高く維持しつつ、ＬＥＤ光に高周波信号を良好に重畳させ、空間光による高速通信を行なうことができる。
【０１２５】
なお、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材は、比較的型成形が容易であり、工作機械による切削加工もできるので、ＬＥＤのパッケージを、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材により成形し、窒化ホウ素セラミックス製のパッケージにＬＥＤを装着することもできる。この窒化ホウ素セラミックス製のパッケージを有したＬＥＤは、そのまま回路基板上に実装して使用することができる。
【０１２６】
図１１に示す投光器９１は、パッケージ型のＬＥＤ９２を設けて構成され、パッケージのケース８２が合成樹脂により形成され、ケース８２の内側中央には、ケース内ヒートシンク８７が配設され、ＬＥＤチップ８３はケース内ヒートシンク８７上に、投光面を上に向けて取り付けられる。なお、このケース内ヒートシンク８７は、なくても良く、その場合、ＬＥＤチップ８３はケース内の合成樹脂上に直接取り付けられる。ケース８２内には、透明な封止樹脂８６が充填され、ＬＥＤチップ８３の周囲のケース内が封止される。
【０１２７】
ＬＥＤチップ８３のアノード電極に接続されるアノードリード８４とカソード電極に接続されるカソードリード８５は、ＬＥＤチップ８３から各々両側に開くように延設され、さらにケース８２の側面に沿って延設される。そして、アノードリード８４とカソードリード８５の先端は底面位置で外側に延設される。パッケージ型のＬＥＤ９２は、その駆動回路を含む回路基板８０上に実装され、ＬＥＤ９２のケース８２の両側に延設されたアノードリード８４とカソードリード８５の先端は、回路基板８０上の導電部８８に半田付けされる。
【０１２８】
ＬＥＤ９２を実装する回路基板８０は、放熱性を良くするために、放熱基板とすることができる。放熱基板としては、金属板を内装したメタルコア放熱基板、メタルベースに基板を貼り合わせたメタルベース放熱基板、或いはサーマルビアタイプの放熱基板を使用することができる。
【０１２９】
回路基板８０は、図１１に示すように、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材８１を介してヒートシンク１２上に取り付けられる。つまり、回路基板８０の裏面のＬＥＤ９２と反対側には、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材８１が取着され、放熱部材８１の裏面はヒートシンク１２上に取着され、放熱部材８１が回路基板８０とヒートシンク１２との間に介挿される。
【０１３０】
この窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材８１は、回路基板８０と略同じ大きさで長方形の板状に形成され、その上面が、熱伝導性の高い熱伝導性接着剤（熱伝導性粘着シート、熱伝導性接着シートを含む）により回路基板８０の裏面に接着され、放熱部材８１の裏面は、熱伝導性接着剤によりヒートシンク１２上に接着される。
【０１３１】
上記構成の投光器９１では、パッケージ型のＬＥＤ９２を実装した回路基板８０とヒートシンク１２間に、熱伝導率が良好で且つ誘電損失が小さく高周波電流に対する絶縁性の高い窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材８１が介挿され、且つＬＥＤ９２のアノードリード８４とヒートシンク１２（グランド）間の距離が大きくなることにより、ＬＥＤチップ８３のアノード及びアノードリードとグランド間の浮遊静電容量は大幅に減少する。
【０１３２】
このため、高周波信号のヒートシンク１２側への漏洩流出を阻止して、ＬＥＤ９２のアノードからＰＮ接合部に高周波信号を効率良く供給することができ、且つＬＥＤ９２の放熱も十分に行われる。これにより、ＬＥＤ９２の放熱性を確保しつつ、浮遊静電容量に起因した高周波信号のヒートシンク１２への漏洩流出を防止して、高周波信号を高効率でＬＥＤ９２に供給し、ＬＥＤ９２の高周波応答性（高速応答性）を向上させることができる。このため、空間光通信用の情報信号をＯＦＤＭ方式などで変調して生成される高周波信号を、ＬＥＤ光に良好に重畳させ、空間光通信の高速化を図ることができる。
【０１３３】
また、空間光通信の送信器の投光器９１に、照明用のパワーＬＥＤが使用される場合、或いは長距離で可視光通信を行うため投光器にパワーＬＥＤが使用される場合、ＬＥＤ９２の熱を効率良くヒートシンク１２に逃しＬＥＤ９２の発光効率を向上させて、空間光による高速通信を行なうことができる。
【０１３４】
なお、パッケージのないチップ型ＬＥＤについても、上記窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材を使用して、チップ型ＬＥＤの放熱を効率良く行なうとともに、誘電損失を小さくすることができる。この場合、チップ型ＬＥＤは、ＬＥＤチップがチップ基板上に、アノード電極に接続されるアノードリードとカソード電極に接続されるカソードリードとともに取着され、ＬＥＤチップの周囲を含む上面が封止樹脂により覆われ、回路基板上に実装される。そして、回路基板の裏面側に、放熱部材が熱伝導性接着剤により接着され、放熱部材の裏面は、熱伝導性接着剤によりヒートシンク上に接着される。
【０１３５】
また、図１２に示すように、パッケージのケース８２の底部を、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材９３で形成し、或いはケース８２の底部に放熱部材９３を取り付けることができる。この場合、ＬＥＤチップ８３は、熱伝導性接着剤により放熱部材９３上に接着され、放熱部材９３はＬＥＤチップ８３とヒートシンク１２との間に、回路基板８０を挟んで、介挿されることとなる。この場合も、上記と同様、チップ型ＬＥＤの放熱を効率良く行なうとともに、誘電損失を小さくし、ＬＥＤに生じる浮遊静電容量を小さくすることができる。
【０１３６】
また、図１３に示すように、上記ヒートシンク１２に代えて、フィン付きヒートパイプを備えたヒートシンク３７を、ＬＥＤ９２の冷却用に使用することもできる。フィン付きヒートパイプ式のヒートシンク３７は、金属製のヒートパイプ内に気化性の作動液が入れられ、ヒートパイプの底部の作動液が、ＬＥＤ９２の熱を、放熱部材８１を介して吸収し、気化する。ヒートパイプでは、作動液が気化して気化熱を吸収した後、フィン近傍のヒートパイプの冷却により、気化した作動液が液化して底部に戻り、放熱部材８１を介してＬＥＤ９２の熱を冷却する。
【０１３７】
図１３に示す如く、窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材８１は、上記と同様、ヒートシンク３７と回路基板８０との間に介挿される。回路基板８０の裏面のＬＥＤ９２と反対側に、放熱部材８１が熱伝導性接着剤により接着され、放熱部材８１の裏面がヒートシンク３７のヒートパイプ上に熱伝導性接着剤により接着される。
【０１３８】
このヒートパイプ式のヒートシンク３７を使用する投光器９１は、ＬＥＤ９２を実装した回路基板８０とヒートシンク３７間に、熱伝導率が良好で且つ誘電損失が小さく高周波電流に対する絶縁性の高い窒化ホウ素セラミックス製の放熱部材８１が介挿され、且つＬＥＤ９２のアノードリード８４とヒートシンク３７（グランド）間の距離が大きくなり、ＬＥＤチップ８３のアノード及びアノードリードとグランド間の浮遊静電容量は大幅に減少する。
【０１３９】
このため、高周波信号のヒートシンク３７側への漏洩流出を阻止して、ＬＥＤ９２のアノードからＰＮ接合部に高周波信号を効率良く供給することができ、且つＬＥＤ９２の放熱も十分に行われる。これにより、ＬＥＤ９２の浮遊静電容量に起因した高周波信号のヒートシンク３７への漏洩流出を防止して、高周波信号を高効率でＬＥＤ９２に供給し、ＬＥＤ９２の高周波応答性（高速応答性）を向上させることができる。
【符号の説明】
【０１４０】
１      投光器
２      ＬＥＤ駆動回路
３      ＬＥＤ
３ａ    ＬＥＤチップ
４      アノードリード
５      カソードリード
６      アノードリード拡張部
７      変調回路
８      データ入力処理部
９      スペーサ
１０    回路基板
１１    放熱部材
１２    ヒートシンク
１３    導電部
１５    凹面反射鏡
１５ａ  反射面
１９    エミッタフォロア回路
２０    回路基板
２１    投光器
２２    ＬＥＤ駆動回路
２３    ＬＥＤチップ
２４    アノードリード
２５    凹面反射鏡
２５ａ  反射面
２６    カソードリード
２８    ＬＥＤ
２９    エミッタフォロア回路
３０    回路基板
３１    放熱部材
３２    ＬＥＤ駆動回路
３３    導電部
３７    ヒートシンク
３９    エミッタフォロア回路
４１    投光器
４２    ＬＥＤ
４３    ＬＥＤチップ
４４    アノードリード
４５    レンズ部
４６    カソードリード
５０    回路基板
５１    放熱部材
５２    ＬＥＤ駆動回路
５３    導電部
５４    開口部
６１    放熱部材
７１    投光器
８０    回路基板
８１    放熱部材
８２    ケース
８３    ＬＥＤチップ
８４    アノードリード
８５    カソードリード
８６    封止樹脂
８７    ケース内ヒートシンク
８８    導電部
９１    投光器
９２    ＬＥＤ
９３    放熱部材
Ｔ１、Ｔ２    トランス
Ｂ１，Ｂ２    バラン
【図１】
2016059032.tif 000003
【図２】
2016059032.tif 000004
【図３】
2016059032.tif 000005
【図４】
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【図５】
2016059032.tif 000007
【図６】
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【図７】
2016059032.tif 000009
【図８】
2016059032.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2016059032.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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