CN101556984A - 发光二极管光放射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可以高效率利用来自发光元件的光，而且设计的自由度大，对于被照射面可以高照度均匀地照射光的发光二极管光放射装置。本发明的发光二极管光放射装置，其特征为，具备发光元件及透光性导光构件，透光性导光构件具有中央凸透镜部分、形成于该中央凸透镜部分的外周的第1筒状导光部分、及形成于该第1筒状导光部分的外周的第2筒状导光部分，在第1筒状导光部分的外周面与第2筒状导光部分的内周面之间形成有空气层，该第1筒状导光部分的外周面与第2筒状导光部分的外周面均为具有同一焦点的旋转2次曲面，来自发光元件的光通过这些旋转2次曲面的每一个沿着该透光性导光构件的光轴在光放射方向上被反射。

Description

发光二极管光放射装置
技术领域
本发明涉及发光二极管光放射装置，更详细而言，涉及将来自发光二极管(LED：Light-Emitting Diode)的光经由光学构件相对于预定方向及范围进行放射的发光二极管光放射装置。
背景技术
一直以来，将发光元件(LED)作为光源使用，而将来自该光源的光使用如透镜等的光学构件向预定方向放射，并通过该光学构件进行配光控制的结构的发光二极管光放射装置被广泛地使用(例如，参照专利文献1)。
在这种结构的发光二极管光放射装置中，提出了如下结构的装置，即具备为了有效地利用来自作为光源的光学构件(LED)的光，用于将来自光学元件的光之中的未到达光学构件的光导入至该光学构件的反射镜而构成(例如，参照专利文献2)。
具体而言，如11图所示，在专利文献2中公开了这样的发光二极管光放射装置，具备作为光源的发光元件(LED)21、及具有由例如铝蒸镀膜等所构成的反射面108A的反射镜108，作为光学构件103设有：由透光性树脂所构成，将来自设于基板101上的发光元件(LED)21的光予以折射而向垂直于Z轴方向的方向放射的第1光学部104；将来自发光元件21的光予以聚光而朝Z轴方向放射的第2光学部105；及将来自发光元件21的光基于全反射向Z轴方向放射的第3光学部106。
在该发光二极管光放射装置的光学构件103中，利用第1光学部104，将来自发光元件21的光中的该发光元件21的开口半角(相对于发光元件21的中心轴(在图11中的Z轴)的角度)60～90度的范围方向的光折射，向垂直于Z轴方向的方向放射；利用第2光学部105，将来自发光元件21的光中的该发光元件21的开口半角35度以内的范围方向的光聚光而向Z轴方向放射；利用第3光学部106，将来自发光元件21的光中的该发光元件的开口半角35～60度的范围方向的光全反射而向Z轴方向放射。
在图11中，基板101将绝缘层101B层叠于基体材料101A上，而配线图案101C被形成于该绝缘层101B上而构成。另外，在该图中，107是线；L5是入射于第2光学部105而从半球状的光放射面105A放射的光的光路；L6是入射于第3光学部106而通过反射面105B进行反射，从圆盘状的光放射面106A放射的光的光路；L7是入射于第1光学部104而被射出，通过反射镜108被反射的光的光路。
根据这种构成的发光二极管光放射装置，通过光学构件103可控制来自发光元件21的光的大部分，即，通过反射镜108的作用可减少导入光学构件103的光量。因此，作为反射镜，由于不必设置大型的反射镜，因此可防止伴随设置反射镜108而导致装置自身大型化，其结果，可实现发光二极管光放射装置自身的小型化。
然而，在这种发光二极管光放射装置中，被反射镜108反射而成为被放射的光(具体而言，为通过经第1光学部104被放射的光)，成为通过经多个分界面(具体而言，为例如光学构件103与存在于该光学构件103的周围的空气层的分界面)而被放射，因而起因于在该分界面所产生的折射等而使得界面反射或反射损失的发生率变大，其结果，成为无法得到高的光利用率，而且为了使放射光良好必须考虑在这些分界面中的折射的设计，而产生其设计自身变得很难的问题。
另外，在该发光二极管光放射装置中，虽然以利用高角度的光(例如，发光元件21的开口半角超过60度的范围方向的光)为目的而设有反射镜108，但该高角度的光的光度比低角度的光低。因此，在从该发光二极管光放射装置放射的光所照射的被照射面中，被反射镜108反射的光所照射的周边区域的照度，比中央区域的照度更低，因而有很难以高照度均匀地照射该被照射面的问题。所以，这种结构的发光二极管光放射装置，尤其不适于相对具有面积的被照射面光照射。即，为了使发光二极管光放射装置对于具有较大面积的被照射面照射光，具备多个由发光元件与光学构件所构成的LED封装，而在这些多个LED封装配置于共同的基板上所构成的情况下，也无法使光均匀地照射于被照射面，而且也无法得到充分的照度。
专利文献1：日本特开平8-107235号公报
专利文献2：日本特开2004-281605号公报
发明内容
本发明是基于以上情况而完成的，其目的在于提供一种能以高效率利用来自发光元件的光，而且设计的自由度大，对于被照射面可以高照度均匀地照射光的发光二极管光放射装置。
本发明的发光二极管光放射装置，其特征为，具备发光元件、及透光性导光构件，上述透光性导光构件具有中央凸透镜部分、形成于该中央凸透镜部分的外周的第1筒状导光部分、及形成于该第1筒状导光部分的外周的第2筒状导光部分，在第1筒状导光部分的外周面与第2筒状导光部分的内周面之间形成有空气层，该第1筒状导光部分的外周面与第2筒状导光部分的外周面均为具有同一焦点的旋转2次曲面，来自发光元件的光通过这些旋转2次曲面的每一个沿着该透光性导光构件的光轴在光放射方向上被反射。
在本发明的发光二极管光放射装置中，优选构成透光性导光构件的第2筒状导光部分的内周面，为向外部扩展的锥形状，使得遮住在该第2筒状导光部分的外周面被反射的光的一部分。
在本发明的发光二极管光放射装置中，优选透光性导光构件由折射率为1.4以上的材料所构成。
在本发明的发光二极管光放射装置中，优选多个发光元件设于共同的基板上，以与该多个发光元件的每一个对应的方式设有透光性导光构件。
发明的效果
在本发明的发光二极管光放射装置，透光性导光构件具有中央凸透镜部分以及多个的筒状导光部分，具体而言为第1筒状导光部分及第2筒状导光部分，由于具有通过由第1筒状导光部分的外周面及第2筒状导光部分的外周面所构成的具有同一焦点的旋转2次曲面的每一个而使得来自发光元件的光沿着该透光性导光构件的光轴在光放射方向被放射的结构，因此，在构成该透光性导光构件的中央凸透镜部分、第1筒状导光部分及第2筒状导光部分的任一构成部分中，也不会使入射的来自发光元件的光相对于其他的构成部分射出，在其内部，沿着光轴在光放射方向导光，而可从该透光性导光构件被放射，因而利用该透光性导光构件的来自发光元件的光的配光控制变得容易，另外可防止发生界面反射。而且，也不必经由反射镜等的其他构件，可将来自发光元件的光通过透光性导光构件进行导光使之放射，另外在透光性导光构件自身上，在每一个构成部分内只要形成导光路即可，不必形成通过分界面经过多个构成部分的导光路，可得到较大的设计自由度。
另外，在透光性导光构件中，通过在其外周成为存在空气层的第1筒状导光部分的外周面、第2筒状导光部分的内周面及外周面，可使光予以全反射，因而可抑制发生反射损失。
因此，根据本发明的发光二极管光放射装置，可以高效率利用来自发光元件的光，而且可得到较大的设计自由度，可将光以高照度均匀地照射到被照射面。
附图说明
图1是表示本发明的发光二极管光放射装置的构成的一例的说明用剖面图。
图2是表示图1的发光二极管光放射装置的光放射面的说明图。
图3是表示构成图1的发光二极管光放射装置的LED封装的构成的说明图。
图4是图3的LED封装的主视图。
图5是放大表示图1的发光二极管光放射装置的主要部分的说明用放大剖面图。
图6是表示构成图1的发光二极管光放射装置的透光性导光构件的构造的说明用分解图。
图7是表示将本发明的发光二极管光放射装置作为光致抗蚀剂照射用光源装置使用时的构成的一例的说明用立体图。
图8是图7的发光二极管光放射装置的主视图。
图9是表示本发明的发光二极管光放射装置的构成的其他例的说明用剖面图。
图10是表示本发明的发光二极管光放射装置的构成的另一例的说明用剖面图。
图11是表示现有的发光二极管光放射装置的构成的说明用剖面图。
符号说明
11：基板；11A：基体材料11B：绝缘层；
13：模制构件；15：光吸收层；
17：多物镜；18：聚光透镜；19：准直透镜；20：LED封装；
21：发光元件；30：透光性导光构件；31：筒状基端部分；
32：发光元件收容空间；39：光放射面；41：中央凸透镜部分；
49：光放射面；51：第1筒状导光部分；52：外周面；53：内周面；
59：光放射面；61：第2筒状导光部分；62：外周面；63：内周面；
63A：第1锥形面；63B：第2锥形面；69：光放射面；
70：第1构造体；71：内部空间；71A：曲状形成面；
71B：锥状形成面；80：第2构造体；
81：发光元件收容空间分隔用面；82：接合面；
90：透光性导光构件；91：第1筒状导光部分；91A：外周面；
91B：光放射面；92：第2筒状导光部分；92A：外周面；
92B：光放射面；95：透光性导光构件；96：第3筒状导光部分；
97A：外周面；97B：内周面；99：光放射面；101：基板；
101A：基体材料；101B：绝缘层；101C：配线图案；103：光学构件；
104：第1光学部；105：第2光学部；105A：光放射面；
106：第3光学部；106A：光放射面；106B：反射面；107：线；
108：反射镜；108A：反射面；H1、H2：空气层；S1、S2：接合部。
具体实施方式
以下，针对本发明的实施方式加以详细说明。
图1是表示本发明的发光二极管光放射装置的构成的一例的说明用剖面图，图2是表示图1的发光二极管光放射装置的光放射面的说明图，图3是表示构成图1的发光二极管光放射装置的LED封装的构成的说明图，图4是图3的LED封装的主视图，图5是放大表示图1的发光二极管光放射装置的主要部分的说明用放大剖面图，图6是表示构成图1的发光二极管光放射装置的透光性导光构件的构造的说明用分解图。
该发光二极管光放射装置作为光源具备发光元件(LED：Light-EmittingDiode)21，由该发光元件21、及作为光学构件的透光性导光构件30所构成的LED封装20设于基板11上而构成。
构成LED封装20的发光元件21，绝缘层11B层叠于基体材料11A上，而在该绝缘层11B上形成有配线图案(未图示)的基板11上，基体材料11A配设于露出的发光元件配置部，与形成在该绝缘层11B上的配线图案电连接。
在该图的例子中，发光元件21通过由例如硅树脂等的具有耐热性的透明树脂所构成的半球状的模制构件13被模制。
作为发光元件21，也可使用放射紫外线的元件、或是放射可视光的元件的任一种，可适于使用表示如根据COS规则的配光的LED(以下也称为「COS配光LED」)。
另外，构成LED封装20的透光性导光构件30是其全体形状具有圆柱状部及与该圆柱状部连续的碗形状部的大致碗形状，圆柱状部通过大致圆筒状的筒状基端部分31所构成，另一方面，碗形状部具有大致圆柱状的中央凸透镜部分41、被形成于该中央凸透镜部分41的外周的大致圆筒状的第1筒状导光部分51及被形成于该第1筒状导光部分51的外周的大致圆筒状的第2筒状导光部分61。在该透光性导光构件30中，通过在碗形状部的构成部分的每一个所形成的光放射面，具体而言为通过中央凸透镜部分41的半球面状的光放射面49、第1筒状导光部分51的圆盘状光放射面59及第2筒状导光部分61的圆盘状光放射面69，从而形成光放射面39。
另外，在透光性导光构件30上，在与光放射面39对置的位置，通过圆柱状部的筒状基端部分31形成有半球状的发光元件收容空间32。
在该图的例子中，模制发光元件21的模制构件13及透光性导光构件30，是通过光学接合模制构件13的外周面与透光性导光构件30的分隔发光元件收容空间32的内周面而被接合。由此，在模制构件13与透光性导光构件30的分界面，由于被抑制发生光的折射及反射，因此来自发光元件21的光以高效率经由模制构件13而入射于透光性导光构件30。
在透光性导光构件30上，在第1筒状导光部分51的外周面52与第2筒状导光部分61的内周面63之间以包围第1筒状导光部分51的方式形成有筒状的间隙，而利用该间隙，形成有围绕于第1筒状导光部分51与第2筒状导光部分61的空气层H1。
分隔该空气层H1的第1筒状导光部分51的外周面52，其形状与在外周存在空气层的第2筒状导光部分61的外周面62一起均为旋转2次曲面，而这些由第1筒状导光部分51的外周面52所构成的旋转2次曲面和由第2筒状导光部分61的外周面62所构成的旋转2次曲面，为具有同一焦点的形状。
在这些第1筒状导光部分51的外周面52和第2筒状导光部分61的外周面62中，由于分别在其外周存在空气层，因而成为入射于第1筒状导光部分51的光通过外周面52被全反射，另外入射于第2筒状导光部分61的光会通过外周面62被全反射。并且，这些反射光朝向依据各自的旋转2次曲面(外周面52及外周面62)的结构的预定方向被反射而沿着光轴C向位于光放射方向(图1中的右方)的光放射面59或光放射面69被导光。
在该图的例子中，由第1筒状导光部分51的外周面52所构成的旋转2次曲面和由第2筒状导光部分61的外周面62所构成的旋转2次曲面，都是旋转抛物面，另外，该外周面52及外周面62的反射光，为分别成为向平行于透光性导光构件30的光轴C的方向的平行光。
另外，分隔空气层H1的第2筒状导光部分61的内周面63为这样的形状：可使入射于该第2筒状导光部分61、通过由外周面62所构成的旋转2次曲面(旋转抛物面)所反射的光向光放射面69予以导光。
具体而言，第2筒状导光部分61的内周面63，为了不妨碍来自第2筒状导光部分61的外周面62的反射光到达至光放射面69的光路(以下，也称为「反射光路」)，也可以作成与该反射光路平行，但优选作成遮住该反射光路的一部分而朝外部扩展的锥形状。
将第2筒状导光部分61的内周面63作成向外部扩展的锥形状，而通过遮住来自外周面62的反射光的一部分，从而形成在通过该内周面63在外周面62被反射的光中的在第2筒状导光部分61内朝向可直线地到达至光放射面69的方向以外的方向的光予以反射所用的反射面，而在该反射面中，由于空气层H1存在于其外周，因而被入射的光被全反射。
如在图5中详细所示，在该图的例子中，第2筒状导光部分61的内周面63通过第1锥形面63A、及具有比该第1锥形面63A小的倾斜角度的第2锥形面63B所构成，而通过这些中的第2锥形面63B形成有反射面。
通过第2筒状导光部分61的内周面63中的第2锥形面63B所形成的反射面，其倾斜角度α优选满足下述的式(1)的条件，以使从该第2筒状导光部分61的光放射面69所放射的光，具体而言，通过由该第2锥形面63B所构成的反射面以与假想线(a)所构成的角度β(＝2α)向光放射面69反射，而从该光放射面69所放射的光与假想线(a)所构成的角度γ为20度以下。在该式(1)中，n是构成透光性导光构件30的材料的折射率。
这里，假想线(a)是平行于在第2筒状导光部分61的外周面62被反射的光的反射光路的线段，而在该图的例子中，为平行于透光性导光构件30的光轴C。
式(1)
α≤Arc Sin(Sin(20°)/n)/2
另外，在透光性导光构件30中，第1筒状导光部分51的内周面53为作成不会妨碍从该第1筒状导光部分51的光放射面59、及中央凸透镜部分41的光放射面49所放射的光的光路的形状。
在该图的例子中，第1筒状导光部分51的内周面53作成平行于光轴C，被分隔出用于使通过该内周面53从中央凸透镜部分41的光放射面49所放射的光通过的圆柱状空间。
这种结构的透光性导光构件30可以通过组合接合用于形成例如筒状基端部31与第2筒状导光部分61的第1构造体70、及用于形成中央凸透镜部分41与第1筒状导光部分51的第2构造体80而制作。
用于形成透光性导光构件30的第1构造体70，全体形状为大致碗形状的碗形状体，具有筒状基端部31与第2筒状导光部分61，而在内部收容第2构造体80，并且，形成有发光元件收容空间32及用于形成空气层H1的柱状的内部空间71而构成。
该第1构造体70的内部空间71，通过用于分隔发光元件收容空间32的曲状形成面71A、与该曲状形成面71A连续的用于形成与第2构造体80的接合面及第2筒状导光部分61的内周面63的第1锥形面63A的锥形状形成面71B、及与该锥形状形成面71B连续的第2筒状导光部分61的内周面63的第2锥形面63B而被分隔。
这里，构成锥形状形成面71B的锥形面以如下方式设定其倾斜角度：在入射于第2筒状导光部分61的光到达至外周面62的任一导光路上，不会有第1构造体70与第2构造体80的分界面(具体而言，通过第1构造体70的锥形状形成面71B与下述的第2构造体80的接合面82接合所形成的分界面)，亦即，不会使导光路与分界面交叉。
具体而言，以沿着在至第2筒状导光部分61的外周面62的光的导光路中的最中心侧所形成的导光路(为与假想线(a)(参照图5)所构成的角度变为最小的光的导光路，以图3中的L3所表示的光的光路的导光路)的方式，设定锥形状形成面71B的倾斜角度。
另外，第2构造体80是其外观形状为大致碗形状的筒状体，具有中央凸透镜部分41与第1筒状导光部分51。
该第2构造体80利用其底面，形成有用于分隔发光元件收容空间32的发光元件收容空间分隔用面81，另外，其外周面通过由用于形成与第1构造体70的接合面的锥形面所构成的接合面82、及由具有比该接合面82小的倾斜角度的锥形面所构成的第1筒状导光部分51的外周面52所构成。
另外，构成接合面82的锥形面，具有与被接合的第1构造体70的锥形状形成面71B同样的倾斜角度。
具体而言，透光性导光构件30准备第1构造体70及第2构造体80，在第1构造体70的内部空间71内，插入第2构造体80，在使轴一致的状态下，使第2构造体80的接合面82抵接于用于形成第1构造体70的锥形状形成面71B的接合面的部分(在图6中为左侧部分)而通过点接合形成接合部S1加以固定，而且通过点接合第2构造体80的外周面52的光放射面59侧的缘部(在图6中为右端缘部)及第1构造体70的第2锥形面63B的光放射面69侧的缘部(在6图中为右端缘部)从而形成接合部S2加以固定，由此来制作透光性导光构件30。
这种构成的透光性导光构件30优选由折射率为1.4以上的材料所构成，具体而言，可例举透明丙烯(PMMA：聚甲基丙烯酸甲酯)树脂及聚碳酸酯树脂等。
另外，在透光性导光构件30的筒状基端部分31上，在其外周面优选设有光吸收层15。
作为光吸收层15的材质，可例举例如黑色薄膜及黑色涂料等。
作为发光二极管光放射装置的具体构成的一例，作为发光元件21使用COS配光LED，而作为透光性导光构件30使用折射率1.485的PMMA树脂所构成的物质，另外，其尺寸可例举如下：发光元件21的外径为1mm见方，透光性导光构件30的中央凸透镜部分41的光放射面49的外径M1为3.6mm，第1筒状导光部分51的光放射面59的外径M2为6.2mm，而第2筒状导光部分61的光放射面69的外径M3为11mm。
具有如以上构成的发光二极管光放射装置，通过光源即发光元件21发光，从而将来自该发光元件21的光经由模制构件13入射于透光性导光构件30，通过该透光性导光构件30导光而从光放射面39被放射。
另外，在该发光二极管光放射装置中，透光性导光构件30具有中央凸透镜部分41以及多个筒状导光部分，具体而言为第1筒状导光部分51及第2筒状导光部分61，由于具有通过由第1筒状导光部分51的外周面52及第2筒状导光部分61的外周面62所构成的具有同一焦点的旋转抛物面的每一个而使得来自发光元件21的光沿着光轴向光放射方向被放射的结构，因此经由模制构件13被入射于透光性导光构件30的来自发光元件21的光，通过构成该透光性导光构件30的光放射面39的各构成部分，具体而言为光放射面49涉及的中央凸透镜部分41、光放射面59涉及的第1筒状导光部分51及光放射面69涉及的第2筒状导光部分61的任一个而被导光并从光放射面39放射。
具体而言，来自发光元件21的光中的该发光元件21的开口半角(相对于发光元件21的中心轴的角度)20度以下的范围方向的光，如以光路L1所示，入射于中央凸透镜部分41，而向光放射面49被直线地引导，从该光放射面49放射。
另外，来自发光元件21的光中的该发光元件21的开口半角超过20度而70度以下的范围方向的光，其一部分如以光路L2所示，入射于第1筒状导光部分51，被由旋转抛物面所构成的外周面52反射，由此被向光放射面59引导，而从该光放射面59放射。另外剩余的一部分，如以光路L3所示，入射于第2筒状导光部分61，被由旋转抛物面所构成的外周面62反射，其反射光的一部分(例如，图1中的光路L3-1)被向光放射面69引导，而其他的一部分(例如，图1中的光路L3-2)通过被内周面63的第2锥形面63B反射而向光放射面69引导，均从该光放射面69放射。
这里，在该发光二极管光放射装置中，虽然来自发光元件21的光中的该发光元件21的开口半角70度以下的范围方向的光被透光性导光构件30导光而从光放射面39放射，但作为发光元件21使用COS配光LED，由此该COS配光LED所构成的发光元件21在超过开口半角70度的范围方向上被放射的光的比率(光量)较小，因而可将来自发光元件21的光以80％的高利用率予以利用。
如此地，在构成透光性导光构件30的中央凸透镜部分41、第1筒状导光部分51及第2筒状导光部分61的任何构成部分，也不会使入射的来自发光元件21的光相对于其他部分射出，在其内部，沿着该透光性导光构件30的光轴C在光放射方向上导光，而可从光放射面进行放射，因而利用该透光性导光构件30的来自发光元件21的光的配光控制变得容易，另外可防止发生界面反射。而且，也不必经由反射镜等的其他构件，而可将来自发光元件21的光通过透光性导光构件30导光而予以放射，另外在透光性导光构件30自身上，在每一个构成部分内只要形成导光路即可，不必形成通过分界面经过多个构成部分的导光路，可得到较大的设计自由度。
另外，在透光性导光构件30中，由于能够通过在其外周成为存在空气层的第1筒状导光部分51的外周面52、第2筒状导光部分61的内周面63的第2锥形面63B及外周面62而可使光予以全反射，因而可抑制发生反射损失。
另外，由于来自发光元件21的光中的比低角度的光光度小的高角度的光的利用被抑制，因而在成为从光放射面39放射的光被照射的被照射面中，可得到高照度及照度的均匀性。
因此，根据该发光二极管光放射装置，可以以高效率利用来自发光元件的光，而且可得到较大的设计自由度，另外对于从LED封装20所放射的光可得到高的均匀性，因而可将光以高照度均匀地照射在被照射面。
另外，在该发光二极管光放射装置中，光吸收层15设于筒状基端部分31的外周面，可将来自发光元件21的光中入射于透光性导光构件30的不会从光放射面39放射的光，具体而言为发光元件21的开口角度超过70度的范围方向的光，通过该光吸收层15予以吸收，因而可防止发生从筒状基端部分31放射光所引起的杂光。
另外，在该发光二极管光放射装置中，透光性导光构件30是组合第1构造体70和第2构造体80所构成，但第1构造体70具有筒状基端部31及第2筒状导光部分61，另一方面，第2构造体80具有中央凸透镜部分41及第1筒状导光部分51，而通过组合这些所形成的分界面作成沿着该导光路，以免与形成于透光性导光构件30内的导光路交叉，因而不必光接合该第1构造体70与第2构造体80的分界面全部区域，由于将接合部S1、S2作成为点状，因此其制造极其容易，另外，由于只要沿着导光路形成第1构造体70与第2构造体80的分界面即可，因此这些构造体的设计也变得容易。
具有这种构成的本发明的发光二极管光放射装置，尤其是可适合使用于在相对于具有较大面积的被照射面照射光所用的装置，具体而言，可适合使用于作为光致抗蚀剂照射用光源装置等。
具体而言，如图7及图8所示，具备多个由发光元件21与透光性导光构件30所构成的LED封装20(在图7及图8的例子中为((2×30)+29)个)，具有将这些多个LED封装20配置于共同的基板11上所构成的结构，可以例举将设于该共同基板11上的多个发光元件21作为面状(带状)光源所构成的装置。
在图7中，17是多物镜，18是聚光透镜，19是准直透镜。另外，在该图中，基板11未被图示。
在具备这种多个LED封装20的发光二极管光放射装置中，由于从该多个LED封装20的各个所放射的光可得到较高的均匀性，因此对于具有较大面积的被照射面可均匀地照射光，而且在该被照射面可得到高照度。
另外，由于在筒状基端部分31设有光吸收层15，因此从该筒状基端部分31相对于邻接的其他LED封装20照射光，通过该光的照射可防止LED封装20过热，因此可抑制由于伴随多个发光元件21发光所产生的热而使装置自身过热的情况。
以上，虽然针对于本发明的发光二极管光放射装置加以具体说明，但本发明不限定于以上的例子，而可做各种变更。
例如，透光性导光构件是第1筒状导光部分的外周面与第2筒状导光部分的外周面部均具有同一焦点的旋转2次曲面，若这些旋转2次曲面的每一个具有可将来自发光元件的光沿着该透光性导光构件的光轴在光放射方向反射的结构，则该旋转2次曲面并不限定于图1的透光性导光构件30所具有的旋转抛物面，而如图9所示，也可以为旋转椭圆面。
这里，图9的发光二极管光放射装置，作为旋转2次曲面除了具备具有旋转椭圆面的透光性导光构件90以外，为具有与图1中的发光二极管光放射装置同样的结构，该透光性导光构件90除了第1筒状导光部分91的外周面91A、与第2筒状导光部分92的外周面92A均具有同一焦点的旋转椭圆面以外，为具有与图1中的透光性导光构件30同样的结构。
在图9中，L1是入射于中央凸透镜部分41而从光放射面49放射的光的光路，而L2是入射于第1筒状导光部分91而通过外周面91A被反射再从光放射面91B被放射的光的光路，L3是入射于第2筒状导光部分92而通过外周面92A被反射再从光放射面92B被放射的光的光路。另外，曲线(a)是延长第1筒状导光部分91的外周面91A的旋转2次曲面(旋转椭圆面)的假想线，而曲线(b)是延长第2筒状导光部分92的外周面92A的旋转2次曲面(旋转椭圆面)的假想线。
通过具备这种构成的透光性导光构件90的发光二极管光放射装置，也与图1的发光二极管光放射装置同样，可以高效率利用来自发光元件21的光，而且可得到较大的设计自由度，可将光以高照度均匀地照射于被照射面。
另外，透光性导光构件只要具有中央凸透镜部分、第1筒状导光部分及第2筒状导光部分即可，除这些构成部分之外，也可具有其他构成部分，例如图10所示，在第2筒状导光部分61的外周形成有第3筒状导光部分96所构成的结构。
这里，图10的发光二极管光放射装置除了具备具有第3筒状导光部分96的透光性导光构件95及在筒状基端部分31的外周面未设有光吸收层15以外，为具有与图1的发光二极管光放射装置同样的结构，而该透光性导光构件95除了具有第3筒状导光部分96以外，具有与图1的透光性导光构件30同样的结构。
在该透光性导光构件95中，第3筒状导光部分96是基本上具有与第2筒状导光部分61同样的构造。
具体而言，在透光性导光构件95中，在第1筒状导光部分51与第2筒状导光部分61之间形成有空气层H1，而且在第2筒状导光部分61的外周面62与第3筒状导光部分96的内周面97B之间以包围第2筒状导光部分61的方式形成有筒状的间隙，通过该间隙，形成有被围绕于第2筒状导光部分61与第3筒状导光部分96所构成的空气层H2。
另外，分隔空气层H2的第3筒状导光部分96的内周面97B，作成向外部扩展的锥形状；通过该内周面97B，形成有用于在该第3筒状导光部分96的外周面97A被反射的光中的在该第3筒状导光部分96内全反射能直线地到达光放射面99的方向以外的方向的光的反射面。还有，作为空气层存在于其外周的第3筒状导光部分96的外周面97A，作成旋转2次曲面(在图的例子中为旋转抛物面)，由该第3筒状导光部分96的外周面97A所构成的旋转2次曲面，与由第1筒状导光部分51的外周面52所构成的旋转2次曲面及由第2筒状导光部分61的外周面62所构成的旋转2次曲面具有同一焦点，作成可将来自发光元件21的光沿着透光性导光构件95的光轴在光放射方向反射的形状。
在图10中，L1是入射于中央凸透镜部分41而从光放射面49所放射的光的光路，L2是入射于第1筒状导光部分51而通过外周面52被反射再从光放射面59放射的光的光路，L3是入射于第2筒状导光部分61而通过外周面62被反射再从光放射面69放射的光的光路，L4是入射于第3筒状导光部分96而通过外周面97A被反射，根据需要通过内周面97B被反射再从光放射面99放射的光的光路。
通过具备这种构成的透光性导光构件95的发光二极管光放射装置，也与图1的发光二极管光放射装置同样，可以高效率利用来自发光元件21的光，而且可得到较大的设计自由度，可将光以高照度均匀地照射于被照射面。
另外，在透光性导光构件中，第1筒状导光部分的内周面的形状是如前所述，只要不是具有阻碍从该第1筒状导光部分的光放射面及中央凸透镜部分的光放射面放射的光的光路的形状，则不特别地加以限定，例如也可以为台阶状。
另外，如图1所示，发光二极管光放射装置是并不限定于具有将发光元件21通过模制构件13模制，将该模制构件13与透光性导光构件30光接合而构成的结构，例如作为发光元件使用发热量大的发光元件的情形，则考虑透光性导光构件的耐热性，也可以为具有透光性导光构件与发光元件介于一定空间(空气层)配置而构成的结构。

Claims (4)

1、一种发光二极管光放射装置，其特征为，
具备：发光元件、及透光性导光构件，
上述透光性导光构件具有中央凸透镜部分、形成于该中央凸透镜部分的外周的第1筒状导光部分、及形成于该第1筒状导光部分的外周的第2筒状导光部分，在第1筒状导光部分的外周面与第2筒状导光部分的内周面之间形成有空气层，该第1筒状导光部分的外周面与第2筒状导光部分的外周面均为具有同一焦点的旋转2次曲面，来自发光元件的光通过这些旋转2次曲面的每一个沿着该透光性导光构件的光轴在光放射方向上被反射。
2、如权利要求1所述的发光二极管光放射装置，其特征为，构成透光性导光构件的第2筒状导光部分的内周面，为向外部扩展的锥形状，使得遮住在该第2筒状导光部分的外周面被反射的光的一部分。
3、如权利要求1或2所述的发光二极管光放射装置，其特征为，透光性导光构件由折射率为1.4以上的材料所构成。
4、如权利要求1～3中任一项所述的发光二极管光放射装置，其特征为，多个发光元件设于共同的基板上，以与该多个发光元件的每一个对应的方式设有透光性导光构件。
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