(57)【要約】【課題】データ通信の確実化を図ることが可能な光通信モジュールを提供すること。【解決手段】基板１と、基板１に搭載された赤外線発光素子３１と、基板１に搭載された赤外線受光素子４と、赤外線発光素子３１および赤外線受光素子４を駆動制御するための駆動ＩＣ５と、赤外線発光素子３１、赤外線受光素子４、および駆動ＩＣ５を覆う第１の樹脂パッケージ６とを備える赤外線データ通信モジュールＡ１において、基板１に搭載された可視光発光素子３２，３３，３４と、可視光発光素子３２，３３，３４を覆う第２の樹脂パッケージ７とを備えた。【選択図】  図１
2009043982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
上記基板に搭載された赤外線発光素子と、
上記基板に搭載された赤外線受光素子と、
上記赤外線発光素子および上記赤外線受光素子を駆動制御するための集積回路素子と、
上記赤外線発光素子、上記赤外線受光素子、および上記集積回路素子を覆う第１の樹脂パッケージと、を備える光通信モジュールであって、
上記基板に搭載された可視光発光素子と、
上記可視光発光素子を覆う第２の樹脂パッケージと、
を備えることを特徴とする、光通信モジュール。
【請求項２】
上記赤外線発光素子から出射される赤外線の照射領域と上記可視光発光素子から出射される可視光の照射領域とが重なる構成とされている
請求項１または２に記載の光通信モジュール。
【請求項３】
上記第１の樹脂パッケージは、可視光を遮断する樹脂でできており、
上記第２の樹脂パッケージは、可視光を透過する樹脂でできている、
請求項１または２に記載の光通信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器における双方向通信などに用いられる光通信モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ノートパソコン、携帯電話、電子手帳などの電子機器における双方向通信には、発光素子および受光素子を備えた光通信モジュールが用いられている。このような光通信モジュールには、たとえばＩｒＤＡ（Infrared Data Association）準拠の赤外線データ通信モジュールが含まれる。
【０００３】
この種の従来の赤外線データ通信モジュールの一例を図７に示す（たとえば、特許文献１参照）。同図に示された赤外線データ通信モジュールＸは、基板１０１に搭載された発光素子１０３、受光素子１０４、集積回路素子１０５、および樹脂パッケージ１０６を備えている。基板１０１には、金属膜からなる配線パターン１０２が形成されている。配線パターン１０２の一部であるボンディングパッド１０２ａには、発光素子１０３がダイボンディングされている。発光素子１０３は、赤外線を発光可能に構成されている。受光素子１０４は、受けた赤外線の光量に応じた起電力を生じることが可能に構成されている。
【０００４】
樹脂パッケージ１０６には、発光素子１０３および受光素子１０４の正面に位置する２つのレンズ１０６ａ，１０６ｂが形成されている。発光素子１０３から発せられた赤外線は、レンズ１０６ａにより指向性を高められて出射される。一方、図中上方から向かってきた赤外線は、レンズ１０６ｂにより受光素子１０４へと集光される。このようにして、赤外線データ通信モジュールＸによる赤外線を用いた双方向通信がなされる。
【０００５】
しかしながら、赤外線データ通信モジュールＸから発せられる赤外線は、不可視光線である。このため、赤外線データ通信モジュールＸから赤外線が出射されているのか否かを確認することができない。また、赤外線データ通信モジュールＸを用いてデータ通信を行う際に、赤外線が照射されている領域を目視確認することができない。赤外線の照射領域が受信側機器の受信部から外れていると、適切なデータ通信を行えない。したがって、赤外線データ通信モジュールＸによるデータ通信が適切になされているかを判断することが困難であった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３２４９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、データ通信の確実化を図ることが可能な光通信モジュールを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によって提供される光通信モジュールは、基板と、上記基板に搭載された赤外線発光素子と、上記基板に搭載された赤外線受光素子と、上記赤外線発光素子および上記赤外線受光素子を駆動制御するための集積回路素子と、上記赤外線発光素子、上記赤外線受光素子、および上記集積回路素子を覆う第１の樹脂パッケージと、を備える光通信モジュールであって、上記基板に搭載された可視光発光素子と、上記可視光発光素子を覆う第２の樹脂パッケージと、を備えることを特徴としている。
【０００９】
このような構成によれば、上記光通信モジュールから可視光を出射することができる。赤外線の出射と可視光の出射とを同時とすれば、赤外線が出射されていることを目視確認することができる。また、上記光通信モジュールが設けられた電子機器を華やかに見せるという副次的な効果も期待できる。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記赤外線発光素子から出射される赤外線の照射領域と上記可視光発光素子から出射される可視光の照射領域とが重なる構成とされている。このような構成によれば、赤外線をデータ通信に利用する一方、可視光を利用して上記光通信モジュールから発せられる赤外線の照射領域を目視確認することができる。したがって、上記光通信モジュールの姿勢をデータ通信に適した姿勢へと容易に調整可能であり、データ通信の確実化を図ることができる。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１の樹脂パッケージは、可視光を遮断する樹脂でできており、上記第２の樹脂パッケージは、可視光を透過する樹脂でできている。このような構成によれば、可視光が入射することによって上記集積回路素子にノイズが発生することを適切に防止することができる。
【００１２】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１４】
図１および図２は、本発明に係る光通信モジュールの第１実施形態を示している。本実施形態の赤外線データ通信モジュールＡ１は、基板１、赤外線発光素子３１、可視光発光素子３２，３３，３４、赤外線受光素子４、駆動ＩＣ５、および樹脂パッケージ６，７を備えている。赤外線データ通信モジュールＡ１は、ＩｒＤＡ規格に準拠した赤外線を用いた双方向通信が可能に構成されている。なお、図２においては、便宜上樹脂パッケージ６および７を省略している。
【００１５】
基板１は、たとえばガラスエポキシ樹脂により、全体として平面視長矩形状に形成されている。基板１には、配線パターン２が形成されている。
【００１６】
配線パターン２は、たとえばＣｕからなる薄膜に対してパターン形成を施したものである。配線パターン２には、ダイボンディングパッド２１および２２が含まれている。ダイボンディングパッド２１は、赤外線発光素子３１を搭載するための部分である。ダイボンディングパッド２２は、可視光発光素子３２，３３，３４を搭載するための部分である。また、配線パターン２は、赤外線発光素子３１と駆動ＩＣ５とを導通させるためのパッド２３を含んでいる。また、配線パターン２は、可視光発光素子３２，３３，３４と接続されるパッド２４を含んでいる。パッド２４は、基板１の裏面に設けられている図示しない配線パターンによりパッド２３に接続されている。
【００１７】
図２に示すように、基板１の側面には、複数の端子２５が形成されている。複数の端子２５は、赤外線データ通信モジュールＡ１を回路基板などに面実装する際に利用されるものである。各端子２５は、基板１の側面に設けられた凹溝を覆う金属膜によって構成されている。
【００１８】
赤外線発光素子３１は、赤外線を発することができる赤外線発光ダイオードからなる。赤外線発光素子３１から発せられる赤外線は、その波長が概ね７７０〜１０００ｎｍ程度であり、不可視光線である。この赤外線は、赤外線データ通信モジュールＡ１によるデータ通信の媒体として用いられる。赤外線発光素子３１は、ダイボンディングパッド２１に対して、たとえば導電性接着剤を用いてダイボンディングされている。また、赤外線発光素子３１のうち基板１とは反対側の面とパッド２３とは、ワイヤ８によって接続されている。
【００１９】
可視光発光素子３２，３３，３４は、可視光を発することができる可視光発光ダイオードからなる。可視光発光素子３２から発せられる可視光は、その波長が概ね６２５〜７４０ｎｍ程度であり、肉眼によって赤色光として視認することが可能である。可視光発光素子３３から発せられる可視光は、その波長が概ね５００〜５６５ｎｍ程度であり、肉眼によって緑色光として視認することが可能である。可視光発光素子３４から発せられる可視光は、その波長が概ね４５０〜４８５ｎｍ程度であり、肉眼によって青色光として視認することが可能である。可視光発光素子３２，３３，３４から発せられる３つの可視光が合成された光は、肉眼によって白色光として視認される。これらの可視光は、赤外線データ通信モジュールＡ１から発せられる赤外線の照射領域を確認するために用いられる。
【００２０】
可視光発光素子３２，３３，３４は、いずれもダイボンディングパッド２２に対して、たとえば導電性接着剤を用いてダイボンディングされている。また、可視光発光素子３２，３３，３４のうち基板１とは反対側の面とパッド２４とは、それぞれワイヤ８によって接続されている。パッド２３とパッド２４とは接続されているので、赤外線発光素子３１からの赤外線および可視光発光素子３２，３３，３４からの可視光は同時に発せられる。
【００２１】
赤外線受光素子４は、たとえば、赤外線を感知することができるＰＩＮフォトダイオードなどからなり、ワイヤ８により配線パターン２と接続されている。赤外線受光素子４は、赤外線を受光すると、その光量に応じた起電力を生じることが可能に構成されている。
【００２２】
駆動ＩＣ５は、赤外線発光素子３１および赤外線受光素子４による送受信動作を制御するためのものであり、本発明で言う集積回路素子の一例である。駆動ＩＣ５は、ワイヤ８により配線パターン２と接続され、かつ配線パターン２を通じて赤外線発光素子３１、可視光発光素子３２，３３，３４および赤外線受光素子４に接続されている。
【００２３】
樹脂パッケージ６は、たとえば染料を含んだエポキシ樹脂材料により形成されている。このエポキシ樹脂材料は、図３においてその透過特性が曲線Ａで表される樹脂材料によって形成されている。この樹脂材料は、波長が７７０〜１０００ｎｍ程度である赤外線をほとんど透過させる一方、波長が７７０ｎｍ以下である可視光をほとんど遮蔽する。
【００２４】
この樹脂パッケージ６は、トランスファモールド法などの手法により形成されており、赤外線発光素子３１、赤外線受光素子４、および駆動ＩＣ５を覆うように基板１上に設けられている。図１に示すように、樹脂パッケージ６には、２つのレンズ６ａ，６ｂが一体的に形成されている。レンズ６ａは、赤外線発光素子３１の正面に位置しており、赤外線発光素子３１から放射された赤外線を指向性を高めて出射するように構成されている。レンズ６ｂは、赤外線受光素子４の正面に位置しており、赤外線データ通信モジュールＡ１に送信されてきた赤外線を集光して赤外線受光素子４に入射するように構成されている。
【００２５】
樹脂パッケージ７は、たとえばエポキシ樹脂材料により形成されている。このエポキシ樹脂材料は、図３においてその透過特性が曲線Ｂで表される樹脂材料によって形成されている。この樹脂材料は、波長が３８０〜７７０ｎｍ程度である可視光をほとんど透過させる。
【００２６】
この樹脂パッケージ７は、トランスファモールド法などの手法により形成されており、可視光発光素子３２，３３，３４を覆うように基板１上に設けられている。図１に示すように、樹脂パッケージ７には、レンズ７ａが一体的に形成されている。レンズ７ａは、可視光発光素子３２，３３，３４の正面に位置しており、可視光発光素子３２，３３，３４から放射された可視光を指向性を高めて出射するように構成されている。レンズ７ａは、樹脂パッケージ６のレンズ６ａと同じ曲率とされる。
【００２７】
次に、赤外線データ通信モジュールＡ１の作用について説明する。
【００２８】
本実施形態によれば、赤外線データ通信モジュールＡ１からは、赤外線のみならず可視光が発せられる。この可視光は、データ通信のための赤外線が発せられる領域を使用者が確認するのに用いることができる。特に、赤外線発光素子３１からの赤外線および可視光発光素子３２，３３，３４からの可視光は、隣接する同じ曲率のレンズ６ａおよびレンズ７ａを透して出射される。このため、赤外線データ通信モジュールＡ１から発せられる赤外線および可視光の照射領域がほとんど一致することとなる。したがって、使用者は、可視光が照射される領域に受信側機器の受信部分が含まれているか否かを目視によって確認することが可能であり、赤外線データ通信モジュールＡ１の姿勢をデータ通信に適した姿勢へと容易に調整することができる。
【００２９】
さらに、赤外線発光素子３１から赤外線が発せられるときには、可視光発光素子３２，３３，３４からの可視光が常に同時に発せられる。このため、使用者は、わざわざ照射領域を確認するために可視光発光素子３２，３３，３４から可視光を発するための別の操作を行う必要がない。以上より、赤外線データ通信モジュールＡ１によれば、データ通信の確実化を図ることができる。
【００３０】
可視光発光素子３２，３３，３４から発せられる３つの可視光が合成された光は、白色光として出射される。このため、赤外線データ通信モジュールＡ１をたとえば携帯型電話機に搭載した場合、この携帯型電話機によってデータ通信を行うときには、送受信部が白色に発光することとなる。これによって、上記携帯型電話機を華やかに見せるという副次的な効果が期待できる。なお、３色の可視光発光素子を設けずに１色の可視光発光素子のみとすれば、その色で送受信部が発光することとなる。この場合、設ける可視光発光素子は１個でもよいし、光量を大きくするために２個以上としてもよい。また、２色の可視光発光素子を設けて、この２色を合成した色で送受信部が発光するようにしてもよい。
【００３１】
樹脂パッケージ６は、図３においてその透過特性が曲線Ａで表される樹脂材料によって形成されている。これにより、駆動ＩＣ５に可視光が入射することを回避することが可能である。したがって、駆動ＩＣ５にノイズが発生することを適切に防止することができる。
【００３２】
なお、本実施形態では、樹脂パッケージ７をトランスファモールド法などの手法により形成しているが、ポッティングにより形成してもよい。この場合、レンズ７ａの曲率を完全にレンズ６ａと一致させることはできないので、可視光が照射される領域と赤外線が照射される領域とのずれは大きくなる。しかし、ポッティングはトランスファモールド法より簡単に施すことができるので、生産工程の簡略化や所要時間の短縮を図ることができる。
【００３３】
図４は、本発明に係る光通信モジュールの第２実施形態を示している。なお、本図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。同図に示された赤外線データ通信モジュールＡ２は、樹脂パッケージ６’が樹脂パッケージ７と同じ樹脂材料（図３においてその透過特性が曲線Ｂで表される樹脂材料）によって形成されており、駆動ＩＣ５がシールド体９によって覆われている点が上述した第１実施形態と異なっている。
【００３４】
シールド体９は、図３においてその透過特性が曲線Ａで表される樹脂材料を塗布し固化することによって形成されている。この樹脂材料は、波長が７７０ｎｍ以下である可視光をほとんど遮蔽する。したがって、樹脂パッケージ６’を透過してきた可視光はシールド体９により遮蔽されるので、可視光の入射によって駆動ＩＣ５にノイズが生じることを防止することができる。なお、シールド体９は、可視光を遮蔽すればよいのであって、赤外線をも遮蔽する樹脂材料であってもよい。例えば、１００〜１２００ｎｍ程度の波長の光をほとんど遮蔽するカーボンブラックを含んだエポキシ樹脂材料でもよい。
【００３５】
このような構成によっても、赤外線データ通信モジュールＡ２の赤外線照射領域を可視光を利用して目視確認することができる。また、樹脂パッケージ６’と樹脂パッケージ７とを、同じ樹脂材料で１つの工程で形成することができる。したがって、製造工程を簡略化することができる。
【００３６】
図５は、本発明に係る光通信モジュールの第３実施形態を示している。なお、本図において、上記第１実施形態と同一または類似の要素には、上記第１実施形態と同一の符号を付している。同図に示された赤外線データ通信モジュールＡ３は、樹脂パッケージ７’にレンズが設けられていない点が上述した第１実施形態と異なっている。
【００３７】
樹脂パッケージ７’において、可視光発光素子３２，３３，３４の正面に位置する面７’ａは、梨地加工が施されている。したがって、樹脂パッケージ７’を透過してきた可視光は拡散して出射される。
【００３８】
このような構成によると、赤外線データ通信モジュールＡ３の赤外線照射領域を目視確認することはできないが、赤外線照射のタイミングを知ることができる。また、携帯型電話機に搭載した場合、この携帯型電話機によってデータ通信を行うときには、送受信部が白色にぼんやり発光することとなる。これによって、上記携帯型電話機を華やかに見せるという副次的な効果が期待できる。
【００３９】
図６は、本発明に係る光通信モジュールの第４実施形態を示している。なお、本図において、上記第１実施形態と同一または類似の要素には、上記第１実施形態と同一の符号を付している。また、本図においては、便宜上樹脂パッケージ６および７を省略している。同図に示された赤外線データ通信モジュールＡ４は、基板１’の形状および可視光発光素子３２，３３，３４が設けられている位置が上述した第１実施形態と異なっている。
【００４０】
基板１’は、赤外線データ通信モジュールＡ１の基板１と比べて、図６における横方向に短く、図６における上下方向に長くなっている。また、ダイボンディングパッド２２およびパッド２４が３つずつ、それぞれ、赤外線受光素子４、駆動ＩＣ５、赤外線発光素子３１の図６における上側に設けられている。可視光発光素子３２，３３，３４はそれぞれ別のダイボンディングパッド２２に対してダイボンディングされている。
【００４１】
樹脂パッケージ７は、可視光発光素子３２，３３，３４を覆うように基板１’上に設けられている。樹脂パッケージ７の可視光発光素子３２，３３，３４の正面の位置には、それぞれレンズが一体的に形成されている。各レンズは、可視光発光素子３２，３３，３４から放射された可視光が赤外線照射領域に重なるように形成されている。
【００４２】
このような構成によっても、赤外線データ通信モジュールＡ４の赤外線照射領域を可視光を利用して目視確認することができる。また、赤外線データ通信モジュールＡ４は、その横方向の長さが赤外線データ通信モジュールＡ１と比べて短いので、赤外線受発光部の横方向（赤外線発光素子と赤外線受光素子とが並ぶ方向）の長さを短くしたい電子機器に用いるのに適している。
【００４３】
なお、基板１’の図６における上側に設けられる可視光発光素子３２，３３，３４は、自由に配置できる。例えば、ダイボンディングパッド２２およびパッド２４を１つだけ設け、可視光発光素子３２，３３，３４を１つのダイボンディングパッド２２にダイボンディングしてもよい。その際には、可視光の照射領域を赤外線発光素子３１からの赤外線の照射領域にできるだけ一致させるために、可視光発光素子３２，３３，３４を赤外線発光素子３１の上側に配置するとよい。
【００４４】
上述した実施形態においては、赤外線発光素子３１からの赤外線と可視光発光素子３２，３３，３４からの可視光とが常に同時に発せられる構成について説明したが、これに限られず、赤外線発光素子３１から赤外線を発する制御と可視光発光素子３２，３３，３４から可視光を発する制御とを別にしてもよい。この場合、例えば図２におけるパッド２３とパッド２４とは接続されず、それぞれ駆動ＩＣ５の別の端子と接続され、別々に制御される構成としなければならない。このような構成によると、赤外線発光素子３１から赤外線を発することなく、データ通信のための赤外線照射領域を可視光を利用して目視確認することができる。
【００４５】
可視光発光素子３２，３３，３４もそれぞれ駆動ＩＣ５の別の端子と接続され、別々に制御される構成としてもよい。この場合、各可視光発光素子３２，３３，３４に印加する電圧を調整することにより、様々な色の光を発することができる。また、赤外線発光素子３１が発する赤外線信号と可視光発光素子３２，３３，３４の制御により発される光の色とを対応付けることで、送信しているデータの種別（例えば、画像データなら緑色、文字データなら赤色など）を使用者に認識させることができる。
【００４６】
本発明に係る光通信モジュールは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る光通信モジュールの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る光通信モジュールの第１実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る光通信モジュールの第１実施形態を示す要部平面図である。
【図３】樹脂の透過特性を示すグラフである。
【図４】本発明に係る光通信モジュールの第２実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明に係る光通信モジュールの第３実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明に係る光通信モジュールの第４実施形態を示す要部平面図である。
【図７】従来の光通信モジュールの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４  赤外線データ通信モジュール（光通信モジュール）
１，１’      基板
２      配線パターン
２１，２２    ボンディングパッド
２３，２４    パッド
２５    端子
３１      赤外線発光素子
３２，３３，３４      可視光発光素子
４      赤外線受光素子
５      駆動ＩＣ（集積回路素子）
６，６’      樹脂パッケージ（第１の樹脂パッケージ）
７，７’      樹脂パッケージ（第２の樹脂パッケージ）
８      ワイヤ
９      シールド体
【図１】
2009043982.tif 000003
【図２】
2009043982.tif 000004
【図３】
2009043982.tif 000005
【図４】
2009043982.tif 000006
【図５】
2009043982.tif 000007
【図６】
2009043982.tif 000008
【図７】
2009043982.tif 000009