JP2002117702A - 光源装置 - Google Patents
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
Landscapes
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光の外部放射効率に優れた光源装置を提供す
る。 【解決手段】 基板11及び反射ケース20で構成され
る筐体内には、発光素子13及び投光口21を結ぶ光軸
Zに沿った導光通路22と、発光素子13等の収容室2
3とが隣接区画されている。収容室23は光軸Zと略直
交する方向(基板11の面方向)への広がりを持ち、そ
の光軸方向長さLは0.02mm〜0.60mmに制限
されている。このため、発光素子13の直近に導光通路
22の内端が位置する結果となり、発光素子13から発
される光の多くは、収容室23の隅に向かうよりも投光
口21に向かう。
る。 【解決手段】 基板11及び反射ケース20で構成され
る筐体内には、発光素子13及び投光口21を結ぶ光軸
Zに沿った導光通路22と、発光素子13等の収容室2
3とが隣接区画されている。収容室23は光軸Zと略直
交する方向(基板11の面方向)への広がりを持ち、そ
の光軸方向長さLは0.02mm〜0.60mmに制限
されている。このため、発光素子13の直近に導光通路
22の内端が位置する結果となり、発光素子13から発
される光の多くは、収容室23の隅に向かうよりも投光
口21に向かう。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子を利用し
た光源装置に関する。
た光源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】カラー液晶モニターには、画面の輝度を
確保して鮮明な画像表示をするために、いわゆるバック
ライト機構が組み込まれている。例えば図10に示すよ
うに、液晶パネル101の背面側(図10では下側)に
は透明材料で作られた導光板102が配置され、その側
部近傍には、導光板102に横方向から光を提供する光
源装置110が設けられている。光源装置110として
は、発光ダイオード(LED)等の発光素子を用いたも
のが主流を占める。図10に示す第1従来構成の光源装
置110では、基板111の表面にパターン形成された
リードパターン112の上に発光素子113が配置され
ている。そして、この発光素子113を内壁面が光の反
射面をなす反射ケース114で包囲し、基板111と反
射ケース114の内壁面との間の空間115に透明な樹
脂を充填して発光素子113を樹脂封止している。導光
板102の側面と対向する反射ケース114の開口部を
なす投光口116の開口幅Dbは、一般に導光板102
の厚さT以下に設定される。
確保して鮮明な画像表示をするために、いわゆるバック
ライト機構が組み込まれている。例えば図10に示すよ
うに、液晶パネル101の背面側(図10では下側)に
は透明材料で作られた導光板102が配置され、その側
部近傍には、導光板102に横方向から光を提供する光
源装置110が設けられている。光源装置110として
は、発光ダイオード(LED)等の発光素子を用いたも
のが主流を占める。図10に示す第1従来構成の光源装
置110では、基板111の表面にパターン形成された
リードパターン112の上に発光素子113が配置され
ている。そして、この発光素子113を内壁面が光の反
射面をなす反射ケース114で包囲し、基板111と反
射ケース114の内壁面との間の空間115に透明な樹
脂を充填して発光素子113を樹脂封止している。導光
板102の側面と対向する反射ケース114の開口部を
なす投光口116の開口幅Dbは、一般に導光板102
の厚さT以下に設定される。
【0003】近年、液晶モニターの薄型化に伴って、導
光板102の薄肉化が進展してきており、光源装置11
0の投光口116の開口幅Dbも縮小の方向にある。し
かしながら、光源装置110内でリードパターン112
をパターニングする必要や、リードパターン112と発
光素子113との間をボンディングワイヤ113aで連
結する必要上、光源装置110自体の薄型化には限界が
ある。
光板102の薄肉化が進展してきており、光源装置11
0の投光口116の開口幅Dbも縮小の方向にある。し
かしながら、光源装置110内でリードパターン112
をパターニングする必要や、リードパターン112と発
光素子113との間をボンディングワイヤ113aで連
結する必要上、光源装置110自体の薄型化には限界が
ある。
【0004】このため、例えば図11に示す第2従来構
成のように、投光口116付近において反射ケース11
4の内側にテーパ面117を付与し、投光口116が先
細り傾向となるように設計した光源装置120が提案さ
れている。この設計は、発光素子113から投光口11
6に直接達しない光がテーパ面117やその他の空間1
15の内壁面で反射を繰り返すことにより、反射光が投
光口116に達するときには、導光板102を強く指向
する開口幅Db相当の幅の光束が形成されることを意図
したものである。もしそうなれば、本来の光量をほとん
ど損失することなく、導光板102の厚さT以下の幅の
光束を効率的に作り出すことができる。なお、この第2
従来構成の設計と同様の着想を開示した公開公報とし
て、特開平6−112536号および特開平10−16
3533号がある。
成のように、投光口116付近において反射ケース11
4の内側にテーパ面117を付与し、投光口116が先
細り傾向となるように設計した光源装置120が提案さ
れている。この設計は、発光素子113から投光口11
6に直接達しない光がテーパ面117やその他の空間1
15の内壁面で反射を繰り返すことにより、反射光が投
光口116に達するときには、導光板102を強く指向
する開口幅Db相当の幅の光束が形成されることを意図
したものである。もしそうなれば、本来の光量をほとん
ど損失することなく、導光板102の厚さT以下の幅の
光束を効率的に作り出すことができる。なお、この第2
従来構成の設計と同様の着想を開示した公開公報とし
て、特開平6−112536号および特開平10−16
3533号がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記第
2従来構成の設計は、必ずしも目論見通りの効果をあげ
ることができないことが判明した。その原因は、リード
パターン112やボンディングワイヤ113a用の素材
として唯一実用に供されている金(Au)にある。つま
り、金は、光の三原色のうちの特に青色の光線を吸収す
る性質が強い。そもそも、純金が金色に光って見えるの
は、青色系統の光を吸収するという性質に由来するもの
である。
2従来構成の設計は、必ずしも目論見通りの効果をあげ
ることができないことが判明した。その原因は、リード
パターン112やボンディングワイヤ113a用の素材
として唯一実用に供されている金(Au)にある。つま
り、金は、光の三原色のうちの特に青色の光線を吸収す
る性質が強い。そもそも、純金が金色に光って見えるの
は、青色系統の光を吸収するという性質に由来するもの
である。
【0006】このため、前記従来構成では、発光素子1
13から投光口116に直接達しない光がテーパ面11
7やその他の内壁面で反射されて金製のリードパターン
112やボンディングワイヤ113aに照射される毎
に、光線が大きく減衰される。このため、投光口116
から導光板102に向けられる光束の光量も低下する。
このような事情から、第2従来構成では、液晶モニター
の導光板102の薄肉化に対応しつつ光源装置120か
らの光の外部放射効率を向上させることが難しかった。
13から投光口116に直接達しない光がテーパ面11
7やその他の内壁面で反射されて金製のリードパターン
112やボンディングワイヤ113aに照射される毎
に、光線が大きく減衰される。このため、投光口116
から導光板102に向けられる光束の光量も低下する。
このような事情から、第2従来構成では、液晶モニター
の導光板102の薄肉化に対応しつつ光源装置120か
らの光の外部放射効率を向上させることが難しかった。
【0007】本発明の目的は、装置内での反射光の減衰
を極力回避可能な設計を採用することにより、光の外部
放射効率に優れた光源装置を提供することにある。
を極力回避可能な設計を採用することにより、光の外部
放射効率に優れた光源装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、発光素子が実装される基板と、その基板の実装面側
に設けられ、かつ基板上の発光素子に対向する投光口が
形成されたケースとを備えた光源装置であって、前記基
板及びケースで構成される筐体内に、発光素子及び投光
口を結ぶ光軸に沿った導光通路と、前記導光通路よりも
前記基板の面方向への広がりを確保した発光素子を収容
する収容室とを設けたことを特徴とする。
は、発光素子が実装される基板と、その基板の実装面側
に設けられ、かつ基板上の発光素子に対向する投光口が
形成されたケースとを備えた光源装置であって、前記基
板及びケースで構成される筐体内に、発光素子及び投光
口を結ぶ光軸に沿った導光通路と、前記導光通路よりも
前記基板の面方向への広がりを確保した発光素子を収容
する収容室とを設けたことを特徴とする。
【0009】光源装置の筐体内には、発光素子の収容室
が導光通路に隣接して設けられている。この収容室にあ
っては、基板上に発光素子を実装する空間を得るため
に、基板の面方向(基板面の展延方向)への広がりが確
保され、その広がりは導光通路よりも広い。逆に言え
ば、導光通路における通路幅(すなわち基板の面方向へ
の広がり)は、収容室よりも狭く設定されている。この
ように、収容室と導光通路との関係を規定したことで、
導光通路の内端(収容室との境界位置にある端部)が発
光素子の直近に位置する設計が可能となる。このため、
導光通路が相対的に幅狭であるにもかかわらず、発光素
子から収容室の内壁に向かう光量が制限され、基板上の
発光素子から発された光の多くは、導光通路を経由して
直ちに投光口に達し、そこから外部へ放射される。従っ
て、基板上に露出した配線回路(例えばリードパター
ン)が光を吸収しやすい材料で作られていたとしても、
光量全体としての減衰が最小限度に抑制され、当該光源
装置からの光の外部放射効率が向上する。
が導光通路に隣接して設けられている。この収容室にあ
っては、基板上に発光素子を実装する空間を得るため
に、基板の面方向(基板面の展延方向)への広がりが確
保され、その広がりは導光通路よりも広い。逆に言え
ば、導光通路における通路幅(すなわち基板の面方向へ
の広がり)は、収容室よりも狭く設定されている。この
ように、収容室と導光通路との関係を規定したことで、
導光通路の内端(収容室との境界位置にある端部)が発
光素子の直近に位置する設計が可能となる。このため、
導光通路が相対的に幅狭であるにもかかわらず、発光素
子から収容室の内壁に向かう光量が制限され、基板上の
発光素子から発された光の多くは、導光通路を経由して
直ちに投光口に達し、そこから外部へ放射される。従っ
て、基板上に露出した配線回路(例えばリードパター
ン)が光を吸収しやすい材料で作られていたとしても、
光量全体としての減衰が最小限度に抑制され、当該光源
装置からの光の外部放射効率が向上する。
【0010】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の光源装置において、前記収容室の光軸方向長さを0.
02mm〜0.60mmに設定したことを特徴とする。
このように収容室の光軸方向長さを極力短く設定するこ
とで、前述のように、導光通路の内端が発光素子の直近
に位置することとなり、基板上の発光素子から発された
光の多くが導光通路を経由して直ちに投光口に達する。
それ故、光の外部放射効率が向上する。
の光源装置において、前記収容室の光軸方向長さを0.
02mm〜0.60mmに設定したことを特徴とする。
このように収容室の光軸方向長さを極力短く設定するこ
とで、前述のように、導光通路の内端が発光素子の直近
に位置することとなり、基板上の発光素子から発された
光の多くが導光通路を経由して直ちに投光口に達する。
それ故、光の外部放射効率が向上する。
【0011】収容室の光軸方向長さの下限値を0.02
mmとしたのは、ボンディングワイヤと導光通路の内端
との干渉を回避するには、ワイヤ太さの観点から、最低
でも0.02mm程度の長さが必要だからである。他
方、収容室の光軸方向長さの上限値を0.60mmとし
たのは、これを超える長さにすると、発光素子から収容
室の内壁に向かう光量が多くなってしまい、できるだけ
多くの光量を導光通路を経由して投光口に到らしめんと
の本発明の意図が果たせなくなるからである。なお、
0.60mmという長さは、入手可能な発光素子のうち
最も高さの高いものを、ワイヤボンディングの余地を残
しつつ収容室へ収容することを可能とする長さである。
mmとしたのは、ボンディングワイヤと導光通路の内端
との干渉を回避するには、ワイヤ太さの観点から、最低
でも0.02mm程度の長さが必要だからである。他
方、収容室の光軸方向長さの上限値を0.60mmとし
たのは、これを超える長さにすると、発光素子から収容
室の内壁に向かう光量が多くなってしまい、できるだけ
多くの光量を導光通路を経由して投光口に到らしめんと
の本発明の意図が果たせなくなるからである。なお、
0.60mmという長さは、入手可能な発光素子のうち
最も高さの高いものを、ワイヤボンディングの余地を残
しつつ収容室へ収容することを可能とする長さである。
【0012】請求項3に記載の発明は、請求項1または
請求項2に記載の光源装置において、前記導光通路は、
前記光軸に沿って延びるとともに互いに平行な複数の壁
面によって区画され、これら平行壁面は光の反射面とし
て機能することを特徴とする。
請求項2に記載の光源装置において、前記導光通路は、
前記光軸に沿って延びるとともに互いに平行な複数の壁
面によって区画され、これら平行壁面は光の反射面とし
て機能することを特徴とする。
【0013】この構成によれば、導光通路を区画する二
つの平行壁面の一つに照射された光は、それと対向する
もう一つの平行壁面に向けて反射され、二つの平行壁面
間での反射を繰り返して投光口に達する。なお、二つの
平行壁面は光軸に沿って延びかつ互いに平行であること
から、発光素子からの光がいずれかの平行壁面によって
反射されて収容室に向けられることはない。従って、導
光通路を区画する反射性壁面に捕らえられた光は、ほと
んど減衰を受けることなく投光口に達することができ、
光の外部放射効率が向上する。
つの平行壁面の一つに照射された光は、それと対向する
もう一つの平行壁面に向けて反射され、二つの平行壁面
間での反射を繰り返して投光口に達する。なお、二つの
平行壁面は光軸に沿って延びかつ互いに平行であること
から、発光素子からの光がいずれかの平行壁面によって
反射されて収容室に向けられることはない。従って、導
光通路を区画する反射性壁面に捕らえられた光は、ほと
んど減衰を受けることなく投光口に達することができ、
光の外部放射効率が向上する。
【0014】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
の光源装置において、前記導光通路と前記収容室との境
界には、前記平行壁面の各々と、前記光軸と直交する方
向に延びる収容室の内壁面とによって構成される直角段
部が存在することを特徴とする。
の光源装置において、前記導光通路と前記収容室との境
界には、前記平行壁面の各々と、前記光軸と直交する方
向に延びる収容室の内壁面とによって構成される直角段
部が存在することを特徴とする。
【0015】かかる直角段部を存在せしめることによ
り、導光通路と収容室とが明確に境界付けられるととも
に、導光通路を区画する平行壁面の内端側を発光素子の
直近にまで近づける設計が可能となる。このため、発光
素子からの光が、直角段部を構成している収容室の内壁
面によって捕らえられるよりも、直角段部を構成してい
る導光通路の平行壁面によって捕らえられる割合が増
し、結果として、光の外部放射効率が向上する。
り、導光通路と収容室とが明確に境界付けられるととも
に、導光通路を区画する平行壁面の内端側を発光素子の
直近にまで近づける設計が可能となる。このため、発光
素子からの光が、直角段部を構成している収容室の内壁
面によって捕らえられるよりも、直角段部を構成してい
る導光通路の平行壁面によって捕らえられる割合が増
し、結果として、光の外部放射効率が向上する。
【0016】請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求
項4のいずれか一項に記載の光源装置において、前記収
容室内において、少なくとも前記発光素子及びその近傍
が透明な樹脂で封止されていることを特徴とする。
項4のいずれか一項に記載の光源装置において、前記収
容室内において、少なくとも前記発光素子及びその近傍
が透明な樹脂で封止されていることを特徴とする。
【0017】この構成によれば、樹脂によって発光素子
及びその近傍が封止されるため、発光素子に関わる回路
要素の全てが外気遮断されるとともに収容室内での固定
が確実となる。
及びその近傍が封止されるため、発光素子に関わる回路
要素の全てが外気遮断されるとともに収容室内での固定
が確実となる。
【0018】なお、導光通路をも透明な樹脂で封止した
場合には、その樹脂が、反射面として機能する導光通路
の内壁面を保護するとともに、導光通路における光透過
性媒質として機能する。
場合には、その樹脂が、反射面として機能する導光通路
の内壁面を保護するとともに、導光通路における光透過
性媒質として機能する。
【0019】請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求
項5のいずれか一項に記載の光源装置において、前記基
板に形成されたリードパターンが金製であることを特徴
とする。
項5のいずれか一項に記載の光源装置において、前記基
板に形成されたリードパターンが金製であることを特徴
とする。
【0020】収容室内において基板上に形成されている
リードパターンが金製である場合には、特に本発明の有
用性が高い。すなわち、本発明によれば、前述のように
発光素子から収容室の内壁に向かう光量が少なくなるた
めに、収容室の内壁面での反射を繰り返す過程で金製の
リードパターンによって光が減衰される割合が少なくな
る。従って、当該光源装置からの光の外部放射効率が向
上する。
リードパターンが金製である場合には、特に本発明の有
用性が高い。すなわち、本発明によれば、前述のように
発光素子から収容室の内壁に向かう光量が少なくなるた
めに、収容室の内壁面での反射を繰り返す過程で金製の
リードパターンによって光が減衰される割合が少なくな
る。従って、当該光源装置からの光の外部放射効率が向
上する。
【0021】請求項7に記載の発明は、請求項1〜請求
項6のいずれか一項に記載の光源装置において、前記ケ
ースの投光口付近には、その投光口を前記導光通路の幅
よりも広く開口させるテーパ面が形成されていることを
特徴とする。
項6のいずれか一項に記載の光源装置において、前記ケ
ースの投光口付近には、その投光口を前記導光通路の幅
よりも広く開口させるテーパ面が形成されていることを
特徴とする。
【0022】この構成によれば、投光口付近に二種類の
媒質による界面が存在し、この界面によって発光素子か
らの光が全反射されるような場合でも、一旦全反射され
た光を上記テーパ面によって再度界面に向けて反射し、
その際に前記界面への入射角を変えることで当該再反射
光が界面を通過可能とする。従って、当該光源装置から
の光の外部放射効率が向上する。なお、この請求項7の
技術的意義は、後記第2実施形態を参照することで、よ
り明らかとなる。
媒質による界面が存在し、この界面によって発光素子か
らの光が全反射されるような場合でも、一旦全反射され
た光を上記テーパ面によって再度界面に向けて反射し、
その際に前記界面への入射角を変えることで当該再反射
光が界面を通過可能とする。従って、当該光源装置から
の光の外部放射効率が向上する。なお、この請求項7の
技術的意義は、後記第2実施形態を参照することで、よ
り明らかとなる。
【0023】
【発明の実施の形態】本発明をカラー液晶モニターのバ
ックライト機構用の光源装置に具体化した、いくつかの
実施形態を説明する。
ックライト機構用の光源装置に具体化した、いくつかの
実施形態を説明する。
【0024】(第1実施形態)図1及び図2(b)に示
すように第1実施形態の光源装置10は、赤色発光ダイ
オード13(R)、緑色発光ダイオード13(G)及び
青色発光ダイオード13(B)の三つの発光素子を備え
ている。一つの発光素子13に着目すると、図2(a)
に示すように、絶縁材料からなる基板11の表面には、
上下一対の金製のリードパターン12が化学エッチング
等の周知の手法により形成されている。上側のリードパ
ターン12には発光素子13が実装され、その発光素子
13はボンディングワイヤ14を介して下側のリードパ
ターン12に電気的に接続されている。両リードパター
ン12及びボンディングワイヤ14は、発光素子13に
対して電力を供給する給電線として機能する。三つの発
光素子13の各々について、リードパターン12及びボ
ンディングワイヤ14が同様に設けられていることは言
うまでもない。なお、基板11及び全てのリードパター
ン12により配線基板が構成される。
すように第1実施形態の光源装置10は、赤色発光ダイ
オード13(R)、緑色発光ダイオード13(G)及び
青色発光ダイオード13(B)の三つの発光素子を備え
ている。一つの発光素子13に着目すると、図2(a)
に示すように、絶縁材料からなる基板11の表面には、
上下一対の金製のリードパターン12が化学エッチング
等の周知の手法により形成されている。上側のリードパ
ターン12には発光素子13が実装され、その発光素子
13はボンディングワイヤ14を介して下側のリードパ
ターン12に電気的に接続されている。両リードパター
ン12及びボンディングワイヤ14は、発光素子13に
対して電力を供給する給電線として機能する。三つの発
光素子13の各々について、リードパターン12及びボ
ンディングワイヤ14が同様に設けられていることは言
うまでもない。なお、基板11及び全てのリードパター
ン12により配線基板が構成される。
【0025】配線基板上に全ての発光素子13を実装
し、かつワイヤボンディングを施した後に、その配線基
板の実装面側には、反射ケース20が被せられる。図1
及び図2(a)に示すように反射ケース20には、三つ
の発光素子13の正面側においてこれらと対向する投光
口21が形成されている。図2(a)に示すように、投
光口21の高さ方向(Y軸方向)の中心位置と各発光素
子13とを結ぶ軸を、各発光素子13における光軸Zと
して位置づけると、各光軸Zは、基板11が延びるX−
Y平面に対して直交する。そして、基板11及び反射ケ
ース20で構成される光源装置10の筐体内には、計3
本の光軸Zに沿った導光通路22と、その導光通路22
に隣接した収容室23とが区画されている。
し、かつワイヤボンディングを施した後に、その配線基
板の実装面側には、反射ケース20が被せられる。図1
及び図2(a)に示すように反射ケース20には、三つ
の発光素子13の正面側においてこれらと対向する投光
口21が形成されている。図2(a)に示すように、投
光口21の高さ方向(Y軸方向)の中心位置と各発光素
子13とを結ぶ軸を、各発光素子13における光軸Zと
して位置づけると、各光軸Zは、基板11が延びるX−
Y平面に対して直交する。そして、基板11及び反射ケ
ース20で構成される光源装置10の筐体内には、計3
本の光軸Zに沿った導光通路22と、その導光通路22
に隣接した収容室23とが区画されている。
【0026】導光通路22は、X−Z平面に沿って延び
る互いに平行な上壁面22a及び下壁面22b、並び
に、Y−Z平面に沿って延びる互いに平行な右壁面22
c及び左壁面22dの四つの壁面によって区画形成さ
れ、正面長方形状をなしている。この導光通路22の内
端は収容室23につながり、導光通路22の外端は前記
投光口21となっている。導光通路22の相互に対向す
る壁面はいずれも平行であることから、導光通路22は
その内端から外端(投光口21)にいたるまでどの位置
においても、軸直交断面形状が同じ長方形状で軸直交断
面積も等しい。
る互いに平行な上壁面22a及び下壁面22b、並び
に、Y−Z平面に沿って延びる互いに平行な右壁面22
c及び左壁面22dの四つの壁面によって区画形成さ
れ、正面長方形状をなしている。この導光通路22の内
端は収容室23につながり、導光通路22の外端は前記
投光口21となっている。導光通路22の相互に対向す
る壁面はいずれも平行であることから、導光通路22は
その内端から外端(投光口21)にいたるまでどの位置
においても、軸直交断面形状が同じ長方形状で軸直交断
面積も等しい。
【0027】なお、投光口21の開口幅Db(Y軸方向
長さDb)は、各発光素子13のY軸方向長さよりも大
きく設定されている。また、この開口幅Dbは、カラー
液晶モニターの導光板(図示略)の厚さTよりも小さく
設定されている。光軸Zに沿った導光通路22の長さ
は、開口幅Dbに対し(Db/2tan30°)で計算
される長さに設定することが好ましい。
長さDb)は、各発光素子13のY軸方向長さよりも大
きく設定されている。また、この開口幅Dbは、カラー
液晶モニターの導光板(図示略)の厚さTよりも小さく
設定されている。光軸Zに沿った導光通路22の長さ
は、開口幅Dbに対し(Db/2tan30°)で計算
される長さに設定することが好ましい。
【0028】他方、収容室23は、X−Z平面に沿って
延びる互いに平行な上壁面23a及び下壁面23b、Y
−Z平面に沿って延びる互いに平行な右壁面23c及び
左壁面23d、基板11によって提供される垂立した底
面23e、並びに、光軸Zと直交する方向に延びる(す
なわちX−Y平面に沿って延びる)面によって提供され
る垂立した天井面23fの六つの壁面によって区画さ
れ、略直方体状の空間をなしている。図1及び図2
(a)に示すように、収容室23は、基板11の面方向
(光軸Zと直交する方向)への広がりが導光通路22よ
りも明らかに大きく確保されている。これは、光源装置
10内に発光素子13及びボンディングワイヤ14を無
理なく収容可能とするためである。
延びる互いに平行な上壁面23a及び下壁面23b、Y
−Z平面に沿って延びる互いに平行な右壁面23c及び
左壁面23d、基板11によって提供される垂立した底
面23e、並びに、光軸Zと直交する方向に延びる(す
なわちX−Y平面に沿って延びる)面によって提供され
る垂立した天井面23fの六つの壁面によって区画さ
れ、略直方体状の空間をなしている。図1及び図2
(a)に示すように、収容室23は、基板11の面方向
(光軸Zと直交する方向)への広がりが導光通路22よ
りも明らかに大きく確保されている。これは、光源装置
10内に発光素子13及びボンディングワイヤ14を無
理なく収容可能とするためである。
【0029】互いに隣り合う導光通路22及び収容室2
3に上述のような面構成を採用した結果、導光通路22
と収容室23との境界には、上下一対の直角段部24が
形成される。すなわち、上側の直角段部24は、収容室
の天井面23f及び導光通路の上壁面22aによって構
成され、下側の直角段部24は、収容室23の天井面2
3f及び導光通路の下壁面22bによって構成されてい
る。収容室23の光軸方向長さLが非常に小さく設定さ
れていることから、上記二つの直角段部24は発光素子
13に近接配置される。このため、発光素子13が発し
た光の多くは、各直角段部の天井面23f側よりも導光
通路22の上壁面22aまたは下壁面22b側に照射さ
れる。
3に上述のような面構成を採用した結果、導光通路22
と収容室23との境界には、上下一対の直角段部24が
形成される。すなわち、上側の直角段部24は、収容室
の天井面23f及び導光通路の上壁面22aによって構
成され、下側の直角段部24は、収容室23の天井面2
3f及び導光通路の下壁面22bによって構成されてい
る。収容室23の光軸方向長さLが非常に小さく設定さ
れていることから、上記二つの直角段部24は発光素子
13に近接配置される。このため、発光素子13が発し
た光の多くは、各直角段部の天井面23f側よりも導光
通路22の上壁面22aまたは下壁面22b側に照射さ
れる。
【0030】なお、反射ケース20は純白色のプラスチ
ック材料で形成されている。このため、導光通路22を
構成する四つの壁面22a〜22d並びに収容室23を
構成する五つの壁面23a〜23d及び23fはいずれ
も、高反射率の光反射面として機能する。
ック材料で形成されている。このため、導光通路22を
構成する四つの壁面22a〜22d並びに収容室23を
構成する五つの壁面23a〜23d及び23fはいずれ
も、高反射率の光反射面として機能する。
【0031】収容室23の光軸方向長さLは、主とし
て、配線基板に発光素子13を装着したときの高さ(実
装時における光軸方向長)を考慮して決定される。本実
施形態では、発光素子として三種類の発光ダイオード1
3(R),13(G),13(B)を使用しているが、
一般にこれらの形状や寸法は異なっている。特に、実装
時の高さという点では、一番背の低い青色発光ダイオー
ド13(B)が0.1mm程度であるのに対し、一番背
の高い赤色発光ダイオード13(R)は0.3mm程度
である。従って、収容室23の光軸方向長さLは、一番
背の高い赤色発光ダイオード13(R)を基準にして決
定される。
て、配線基板に発光素子13を装着したときの高さ(実
装時における光軸方向長)を考慮して決定される。本実
施形態では、発光素子として三種類の発光ダイオード1
3(R),13(G),13(B)を使用しているが、
一般にこれらの形状や寸法は異なっている。特に、実装
時の高さという点では、一番背の低い青色発光ダイオー
ド13(B)が0.1mm程度であるのに対し、一番背
の高い赤色発光ダイオード13(R)は0.3mm程度
である。従って、収容室23の光軸方向長さLは、一番
背の高い赤色発光ダイオード13(R)を基準にして決
定される。
【0032】この際、図2(a)及び図2(b)に示す
ように、発光素子13とともにボンディングワイヤ14
を収容する余地についても考慮する必要がある。このた
め、収容室23の光軸方向長さLは、最も背の高い赤色
発光ダイオード13(R)の高さに、ボンディングワイ
ヤ14の太さやマウントペーストの厚みその他のマージ
ンを加味したものとなる。本実施形態では収容室23の
光軸方向長さLを0.30mm〜0.50mmの範囲に
設定している。
ように、発光素子13とともにボンディングワイヤ14
を収容する余地についても考慮する必要がある。このた
め、収容室23の光軸方向長さLは、最も背の高い赤色
発光ダイオード13(R)の高さに、ボンディングワイ
ヤ14の太さやマウントペーストの厚みその他のマージ
ンを加味したものとなる。本実施形態では収容室23の
光軸方向長さLを0.30mm〜0.50mmの範囲に
設定している。
【0033】なお、光軸方向長さLの上限値を0.50
mmとしたのは、これを超える長さでは発光素子13か
ら収容室23の内壁に向かう光量が多くなるので、それ
を回避するためである。また、収容室23の光軸方向長
さLとは、図2(a)に示すように、発光素子13が載
置されたリードパターン12の表面から天井面23fま
での距離をいう。
mmとしたのは、これを超える長さでは発光素子13か
ら収容室23の内壁に向かう光量が多くなるので、それ
を回避するためである。また、収容室23の光軸方向長
さLとは、図2(a)に示すように、発光素子13が載
置されたリードパターン12の表面から天井面23fま
での距離をいう。
【0034】配線基板の実装面側に上述のような反射ケ
ース20を装着することにより、互いに連通する導光通
路22及び収容室23が区画される。これらの導光通路
22及び収容室23が区画された後、その内部空間に
は、投光口21を介して透明な樹脂(例えばエポキシ樹
脂)が充填される。透明な樹脂は、当初流動状態にある
が、圧入充填操作により収容室23及び導光通路22の
隅々に広がり、その後に固化する。その結果、発光素子
13及びボンディングワイヤ14は、樹脂封止されて外
気遮断状態で収容室23内に固定される。また、導光通
路22内で固まった樹脂は、反射面としての導光通路の
各壁面22a〜22dを保護するとともに、導光通路2
2における光透過性媒質となる。
ース20を装着することにより、互いに連通する導光通
路22及び収容室23が区画される。これらの導光通路
22及び収容室23が区画された後、その内部空間に
は、投光口21を介して透明な樹脂(例えばエポキシ樹
脂)が充填される。透明な樹脂は、当初流動状態にある
が、圧入充填操作により収容室23及び導光通路22の
隅々に広がり、その後に固化する。その結果、発光素子
13及びボンディングワイヤ14は、樹脂封止されて外
気遮断状態で収容室23内に固定される。また、導光通
路22内で固まった樹脂は、反射面としての導光通路の
各壁面22a〜22dを保護するとともに、導光通路2
2における光透過性媒質となる。
【0035】この光源装置10によれば、各発光素子1
3が発した光は、主として導光通路22に向けられる。
発光素子13からの光線は、直接投光口21に達するか
あるいは導光通路22を構成する壁面22a〜22dで
の反射を繰り返しながら投光口21に達するかして、投
光口21から光軸Z方向に投光される。投光口21の開
口幅Dbは比較的狭く設定されているので、投光口21
から放射される光束の垂直方向(Y方向)への拡散が比
較的少なく、その意味で光軸Z方向への指向性の強い光
束が得られる。
3が発した光は、主として導光通路22に向けられる。
発光素子13からの光線は、直接投光口21に達するか
あるいは導光通路22を構成する壁面22a〜22dで
の反射を繰り返しながら投光口21に達するかして、投
光口21から光軸Z方向に投光される。投光口21の開
口幅Dbは比較的狭く設定されているので、投光口21
から放射される光束の垂直方向(Y方向)への拡散が比
較的少なく、その意味で光軸Z方向への指向性の強い光
束が得られる。
【0036】以上のように構成された本実施形態によれ
ば、以下のような効果を得ることができる。 ・ 光軸Zと直交する方向への広がりを有する収容室2
3に隣接して、相対的に通路幅の狭い導光通路22を設
けるとともに、収容室23の光軸方向長さLを極力抑制
することにより、発光素子13の直近に導光通路22の
内端(収容室23との境界位置)を配置した。
ば、以下のような効果を得ることができる。 ・ 光軸Zと直交する方向への広がりを有する収容室2
3に隣接して、相対的に通路幅の狭い導光通路22を設
けるとともに、収容室23の光軸方向長さLを極力抑制
することにより、発光素子13の直近に導光通路22の
内端(収容室23との境界位置)を配置した。
【0037】このため、導光通路22が幅狭であるにも
かかわらず、発光素子13から収容室23の内壁に向か
う光量が制限され、発光素子13から発された光の多く
は、導光通路22を経由して投光口21に達しそこから
外部へ放射される。これにより、収容室23の底面23
e等に金製のリードパターン12やボンディングワイヤ
14が露出していたとしても、金によって減衰される光
量は僅かであり、発光素子13の発する光量がほぼその
まま外部に放射される。つまり、光源装置10からの光
の外部放射効率を従来よりも向上させることができる。
かかわらず、発光素子13から収容室23の内壁に向か
う光量が制限され、発光素子13から発された光の多く
は、導光通路22を経由して投光口21に達しそこから
外部へ放射される。これにより、収容室23の底面23
e等に金製のリードパターン12やボンディングワイヤ
14が露出していたとしても、金によって減衰される光
量は僅かであり、発光素子13の発する光量がほぼその
まま外部に放射される。つまり、光源装置10からの光
の外部放射効率を従来よりも向上させることができる。
【0038】・ 導光通路22を構成する壁面22a〜
22dは光軸Zに沿って延びており、かつ、対向する壁
面同士は平行である。このため、発光素子13からの光
がいずれかの壁面22a〜22dに照射された場合で
も、その壁面によって光が収容室23側に向けて反射さ
れることはほとんどない。そして、導光通路の反射性壁
面22a〜22dに捕らえられた光のほぼ全てが投光口
21に達する。このことも光の外部放射効率の向上に寄
与する。
22dは光軸Zに沿って延びており、かつ、対向する壁
面同士は平行である。このため、発光素子13からの光
がいずれかの壁面22a〜22dに照射された場合で
も、その壁面によって光が収容室23側に向けて反射さ
れることはほとんどない。そして、導光通路の反射性壁
面22a〜22dに捕らえられた光のほぼ全てが投光口
21に達する。このことも光の外部放射効率の向上に寄
与する。
【0039】・ 天井面23f及び上下壁面22a,2
2bによって構成される二つの直角段部24は、発光素
子13の直近に位置して、発光素子13からの光線が収
容室23の天井面23f及び上下壁面23a,23bに
向かうのを極力阻止する。このような構造設計により、
導光通路22に向かう光量が相対的に増加し、光の外部
放射効率が向上する。
2bによって構成される二つの直角段部24は、発光素
子13の直近に位置して、発光素子13からの光線が収
容室23の天井面23f及び上下壁面23a,23bに
向かうのを極力阻止する。このような構造設計により、
導光通路22に向かう光量が相対的に増加し、光の外部
放射効率が向上する。
【0040】・ 図2(a)及び図2(b)に示すよう
に、二つの直角段部24とボンディングワイヤ14とは
相互接触しておらず、反射ケース20を配線基板に対し
て装着した場合でも直角段部24がボンディングワイヤ
14を圧迫しない。
に、二つの直角段部24とボンディングワイヤ14とは
相互接触しておらず、反射ケース20を配線基板に対し
て装着した場合でも直角段部24がボンディングワイヤ
14を圧迫しない。
【0041】従って、ワイヤボンディングを行った後の
配線基板に反射ケース20を装着するという手順をとっ
ても、反射ケース20が原因となってボンディングワイ
ヤ14を切断する心配がなく、ワイヤボンディングの信
頼性を確保できる。
配線基板に反射ケース20を装着するという手順をとっ
ても、反射ケース20が原因となってボンディングワイ
ヤ14を切断する心配がなく、ワイヤボンディングの信
頼性を確保できる。
【0042】(第2実施形態)第2実施形態の光源装置
30は、前記第1実施形態の光源装置10と基本構成を
同じくする一方で、投光口21付近の構造を異にする。
すなわち、図3に示すように、導光通路22の外端に位
置する投光口21付近には、上下一対のテーパ面31
A,31Bが形成されている。上側のテーパ面31Aは
導光通路22の上壁面22aとつながり、下側のテーパ
面31Bは導光通路22の下壁面22bとつながる。こ
れらのテーパ面31A,31Bは、光軸Zまたは上下壁
面22a,22bに対し所定の角度θを付与されてお
り、投光口21を導光通路22の幅よりも外向きに広く
開口させている。かかるテーパ面31A,31Bを投光
口21付近に形成することの技術的意義は、第1の媒質
である透明樹脂と第2の媒質である空気との界面に発光
素子13からの光が入射したときの挙動に関係する。
30は、前記第1実施形態の光源装置10と基本構成を
同じくする一方で、投光口21付近の構造を異にする。
すなわち、図3に示すように、導光通路22の外端に位
置する投光口21付近には、上下一対のテーパ面31
A,31Bが形成されている。上側のテーパ面31Aは
導光通路22の上壁面22aとつながり、下側のテーパ
面31Bは導光通路22の下壁面22bとつながる。こ
れらのテーパ面31A,31Bは、光軸Zまたは上下壁
面22a,22bに対し所定の角度θを付与されてお
り、投光口21を導光通路22の幅よりも外向きに広く
開口させている。かかるテーパ面31A,31Bを投光
口21付近に形成することの技術的意義は、第1の媒質
である透明樹脂と第2の媒質である空気との界面に発光
素子13からの光が入射したときの挙動に関係する。
【0043】すなわち、図4に示すように、媒質1(樹
脂)と媒質2(空気)との界面が光軸Zに対し直交する
光学モデルを考える。光軸Zに沿って進行し前記界面に
直角に入射する光線R1は、そのまま界面を通過して直
進する。光軸Zに対して若干の角度をもって界面に入射
する光線R2は、屈折を受けながらも界面を通過するこ
とができる。これに対し、光軸Zに対して大きな角度を
もって界面に入射する光線R3は、界面で反射されてそ
こを通過できない。
脂)と媒質2(空気)との界面が光軸Zに対し直交する
光学モデルを考える。光軸Zに沿って進行し前記界面に
直角に入射する光線R1は、そのまま界面を通過して直
進する。光軸Zに対して若干の角度をもって界面に入射
する光線R2は、屈折を受けながらも界面を通過するこ
とができる。これに対し、光軸Zに対して大きな角度を
もって界面に入射する光線R3は、界面で反射されてそ
こを通過できない。
【0044】つまり、界面に入射する光線の角度によっ
て、界面を通過する光線と全反射される光線とに分かれ
る。このように、両者の分かれ目となる臨界角θcが存
在し、臨界角θc以上の角度で界面に入射する光線は全
反射される。ちなみに屈折率が1.5のエポキシ樹脂層
と屈折率が1.0の空気層とで構成される界面の場合、
臨界角θcは約40度となる。
て、界面を通過する光線と全反射される光線とに分かれ
る。このように、両者の分かれ目となる臨界角θcが存
在し、臨界角θc以上の角度で界面に入射する光線は全
反射される。ちなみに屈折率が1.5のエポキシ樹脂層
と屈折率が1.0の空気層とで構成される界面の場合、
臨界角θcは約40度となる。
【0045】本発明の光源装置では、図3に示すよう
に、導光通路22の上下壁面22a,22bでの反射を
繰り返して投光口21(すなわち界面)に達する光線が
多く存在する。それらの光線の中には、光軸Zに対する
角度α(図3では45度に作図)が前記臨界角θc(=
40度)以上となるものがある。例えば、点P1で反射
された光線が角度α(>θc)でもって界面上の点P2
に達しても、点P2では反射される。その反射光線は上
側のテーパ面31Aに達し、点P3で反射されて再び界
面に向かうが、テーパ面31Aでの反射を受けたこと
で、界面に対する入射角が前回の点P2での入射角より
も深くなる。すなわち、点P3から界面に向かう光線
は、光軸Zと平行な軸Z’に対して角度β(図3では1
6度に作図)となり、この角度βは臨界角θc(=40
度)未満となる。それ故、テーパ面31A上の点P3で
反射された光線は、界面を通過することができる。
に、導光通路22の上下壁面22a,22bでの反射を
繰り返して投光口21(すなわち界面)に達する光線が
多く存在する。それらの光線の中には、光軸Zに対する
角度α(図3では45度に作図)が前記臨界角θc(=
40度)以上となるものがある。例えば、点P1で反射
された光線が角度α(>θc)でもって界面上の点P2
に達しても、点P2では反射される。その反射光線は上
側のテーパ面31Aに達し、点P3で反射されて再び界
面に向かうが、テーパ面31Aでの反射を受けたこと
で、界面に対する入射角が前回の点P2での入射角より
も深くなる。すなわち、点P3から界面に向かう光線
は、光軸Zと平行な軸Z’に対して角度β(図3では1
6度に作図)となり、この角度βは臨界角θc(=40
度)未満となる。それ故、テーパ面31A上の点P3で
反射された光線は、界面を通過することができる。
【0046】このように第2実施形態によれば、投光口
21付近に所定角度θのテーパ面31A,31Bを設け
たことで、光軸Zに対する角度αが臨界角θc以上の光
線(つまり界面に対する入射角が浅い光線)が界面で全
反射されたとしても、その光線をテーパ面31A,31
Bで反射し進行方向を調節することで、界面に対して再
度入射する際の角度βを臨界角θc未満とすること(つ
まり界面に対する入射角を深くすること)が可能とな
る。このため、発光素子13から導光通路22を伝わっ
てきた光線が投光口21の界面で反射されて発光素子1
3及び収容室23に向けて戻される割合が低減される。
従って、第2実施形態の光源装置30によれば、前記第
1実施形態以上に光の外部放射効率が向上する。
21付近に所定角度θのテーパ面31A,31Bを設け
たことで、光軸Zに対する角度αが臨界角θc以上の光
線(つまり界面に対する入射角が浅い光線)が界面で全
反射されたとしても、その光線をテーパ面31A,31
Bで反射し進行方向を調節することで、界面に対して再
度入射する際の角度βを臨界角θc未満とすること(つ
まり界面に対する入射角を深くすること)が可能とな
る。このため、発光素子13から導光通路22を伝わっ
てきた光線が投光口21の界面で反射されて発光素子1
3及び収容室23に向けて戻される割合が低減される。
従って、第2実施形態の光源装置30によれば、前記第
1実施形態以上に光の外部放射効率が向上する。
【0047】(変形例)本発明の各実施形態を以下のよ
うに変形してもよい。 ・ 前記各実施形態の光源装置10,30では、収容室
23及び導光通路22内に投光口21から樹脂を流し込
んで、その内部空間を樹脂封止している。しかしなが
ら、収容室23の光軸方向長さLが前述のように非常に
短く設定されていることから、収容室23の四隅に樹脂
が完全に行き渡らず、図5に示すように、収容室23の
隅部に空気層34が残留することがある。樹脂が収容室
23の隅々にまで完全に行き渡らずとも、少なくともボ
ンディングワイヤ14が樹脂でくるまれる程度に行き渡
っているならば、電気的には特段の支障は生じない。
うに変形してもよい。 ・ 前記各実施形態の光源装置10,30では、収容室
23及び導光通路22内に投光口21から樹脂を流し込
んで、その内部空間を樹脂封止している。しかしなが
ら、収容室23の光軸方向長さLが前述のように非常に
短く設定されていることから、収容室23の四隅に樹脂
が完全に行き渡らず、図5に示すように、収容室23の
隅部に空気層34が残留することがある。樹脂が収容室
23の隅々にまで完全に行き渡らずとも、少なくともボ
ンディングワイヤ14が樹脂でくるまれる程度に行き渡
っているならば、電気的には特段の支障は生じない。
【0048】ただし、樹脂の充填に際して、収容室23
の隅部に空気が残留するような充填の仕方だと、投光口
21で空気中に露出する樹脂表面を平滑に調節すること
が難しくなり、製品の光学特性面で問題を生ずるおそれ
がある。
の隅部に空気が残留するような充填の仕方だと、投光口
21で空気中に露出する樹脂表面を平滑に調節すること
が難しくなり、製品の光学特性面で問題を生ずるおそれ
がある。
【0049】この点、例えば図6(a)に示すように、
投光口21の各端部において収容室23の四隅に向けて
延びる四つの溝35(二つのみ図示)を反射ケース20
に形成すること、あるいは、図6(b)に示すように、
投光口21の端部近傍において収容室23の四隅とつな
がる四つの連通孔36(二つのみ図示)を反射ケース2
0に形成することは好ましい。これらの溝35及び連通
孔36は、収容室23の各隅部と外部とを連通させ、樹
脂の充填作業時における空気逃がし通路として機能す
る。このような空気逃がし通路を設けることで、収容室
23の隅々にまで樹脂が行き渡りやすくなり、投光口2
1での樹脂表面の平滑性確保(または樹脂表面の形状制
御)が容易になる。なお、上記のような空気逃がし通路
を、反射ケース20にではなく基板11に形成してもよ
い。
投光口21の各端部において収容室23の四隅に向けて
延びる四つの溝35(二つのみ図示)を反射ケース20
に形成すること、あるいは、図6(b)に示すように、
投光口21の端部近傍において収容室23の四隅とつな
がる四つの連通孔36(二つのみ図示)を反射ケース2
0に形成することは好ましい。これらの溝35及び連通
孔36は、収容室23の各隅部と外部とを連通させ、樹
脂の充填作業時における空気逃がし通路として機能す
る。このような空気逃がし通路を設けることで、収容室
23の隅々にまで樹脂が行き渡りやすくなり、投光口2
1での樹脂表面の平滑性確保(または樹脂表面の形状制
御)が容易になる。なお、上記のような空気逃がし通路
を、反射ケース20にではなく基板11に形成してもよ
い。
【0050】・ 前記第1実施形態では、図2(b)に
示すように、収容室23の底面23eと天井面23fと
の間隔が、X方向のどの位置においても等しくなってい
る。これとは異なり、図7に示すように、収容室23の
天井面23fを凹凸状に形成してもよい。すなわち、各
ボンディングワイヤ14の周囲にトンネル状凹部37を
形成して、各トンネル状凹部37の内周面とボンディン
グワイヤ14との間に一定の隙間(樹脂充填用の隙間)
を確保する。翻って、ボンディングワイヤ14が存在し
ない領域においては、天井面23fが底面23eにもっ
と接近するように、隣り合うボンディングワイヤ14間
に存在する天井面23fを底面23e側に突出させる。
示すように、収容室23の底面23eと天井面23fと
の間隔が、X方向のどの位置においても等しくなってい
る。これとは異なり、図7に示すように、収容室23の
天井面23fを凹凸状に形成してもよい。すなわち、各
ボンディングワイヤ14の周囲にトンネル状凹部37を
形成して、各トンネル状凹部37の内周面とボンディン
グワイヤ14との間に一定の隙間(樹脂充填用の隙間)
を確保する。翻って、ボンディングワイヤ14が存在し
ない領域においては、天井面23fが底面23eにもっ
と接近するように、隣り合うボンディングワイヤ14間
に存在する天井面23fを底面23e側に突出させる。
【0051】この構成によれば、発光素子13からの光
が収容室23の隅部に向けられるのを極力阻止すること
が可能となり、光の外部放射効率を更に向上させること
ができる。なお、図7の場合には、収容室23の光軸方
向長さLを、トンネル状凹部37の最高点と底面23e
との間の距離で代表させてもよい。
が収容室23の隅部に向けられるのを極力阻止すること
が可能となり、光の外部放射効率を更に向上させること
ができる。なお、図7の場合には、収容室23の光軸方
向長さLを、トンネル状凹部37の最高点と底面23e
との間の距離で代表させてもよい。
【0052】・ 前記光源装置10における収容室23
の形状を、図8に示すように、断面台形状としてもよ
い。この構成によれば、基板11の面方向への広がりを
確保しつつ収容室23の容積を小さくでき、収容室23
への封入樹脂量を減らすことができる。
の形状を、図8に示すように、断面台形状としてもよ
い。この構成によれば、基板11の面方向への広がりを
確保しつつ収容室23の容積を小さくでき、収容室23
への封入樹脂量を減らすことができる。
【0053】・ 前記光源装置10におけるワイヤボン
ディングタイプの発光素子13に代えて、図9に示すよ
うにフリップチップタイプの発光素子38を用いてもよ
い。この場合、発光素子38は、その底面側において導
電性材料からなるバンプ39を介してリードパターン1
2上に実装される。この構成によれば、基板11の面方
向における発光素子38の配置自由度が高まる。このた
め、上下リードパターン12の両端部間の中間点が光軸
Zから微妙にずれている場合でも、発光素子38からの
放射光の軸心が光軸Zに一致するように、発光素子38
を位置決めすることができる。
ディングタイプの発光素子13に代えて、図9に示すよ
うにフリップチップタイプの発光素子38を用いてもよ
い。この場合、発光素子38は、その底面側において導
電性材料からなるバンプ39を介してリードパターン1
2上に実装される。この構成によれば、基板11の面方
向における発光素子38の配置自由度が高まる。このた
め、上下リードパターン12の両端部間の中間点が光軸
Zから微妙にずれている場合でも、発光素子38からの
放射光の軸心が光軸Zに一致するように、発光素子38
を位置決めすることができる。
【0054】・ 前記各実施形態では、一つの光源装置
10,30に複数の発光素子13を組み込んでいたが、
一つの光源装置10,30に単一の発光素子13を組み
込んでもよい。また、RGBの三色に対応した三つの発
光素子13を一組とし、その複数組を一つの光源装置1
0,30に組み込んでもよい。
10,30に複数の発光素子13を組み込んでいたが、
一つの光源装置10,30に単一の発光素子13を組み
込んでもよい。また、RGBの三色に対応した三つの発
光素子13を一組とし、その複数組を一つの光源装置1
0,30に組み込んでもよい。
【0055】・ 本発明の光源装置は、液晶モニターの
バックライト機構の光源以外の用途にも利用できること
は言うまでもない。次に、前記各実施形態及び変形例か
ら、さらに抽出される技術的思想の要点を列挙する。
バックライト機構の光源以外の用途にも利用できること
は言うまでもない。次に、前記各実施形態及び変形例か
ら、さらに抽出される技術的思想の要点を列挙する。
【0056】・請求項1〜請求項7のいずれか一項に記
載の光源装置において、前記ケースまたは基板には、前
記収容室の隅部と外部とを連通可能とする空気逃がし通
路が形成されていること。
載の光源装置において、前記ケースまたは基板には、前
記収容室の隅部と外部とを連通可能とする空気逃がし通
路が形成されていること。
【0057】・請求項1〜請求項7のいずれか一項に記
載の光源装置において、前記基板の実装面と対向する前
記収容室の天井面には、ボンディングワイヤの周囲に一
定の間隔を確保するトンネル状凹部が形成されているこ
と。
載の光源装置において、前記基板の実装面と対向する前
記収容室の天井面には、ボンディングワイヤの周囲に一
定の間隔を確保するトンネル状凹部が形成されているこ
と。
【0058】
【発明の効果】以上詳述したように各請求項に記載の光
源装置によれば、導光通路の内端(収容室との境界位置
にある端部)が発光素子の直近に位置することとなり、
発光素子から発された光が収容室に向かう割合が極めて
少なくなる。このため、当該光源装置内での反射光の減
衰が極力回避され、発光素子から発された光の外部放射
効率を向上させることができる。
源装置によれば、導光通路の内端(収容室との境界位置
にある端部)が発光素子の直近に位置することとなり、
発光素子から発された光が収容室に向かう割合が極めて
少なくなる。このため、当該光源装置内での反射光の減
衰が極力回避され、発光素子から発された光の外部放射
効率を向上させることができる。
【図1】 第1実施形態の光源装置の正面図。
【図2】 (a)は図1の2a−2a線断面図、(b)
は図1の2b−2b線断面図。
は図1の2b−2b線断面図。
【図3】 第2実施形態の光源装置の要部を示す断面
図。
図。
【図4】 臨界角を説明するための光学モデルを示す説
明図。
明図。
【図5】 収容室の隅部の拡大断面図。
【図6】 光源装置の変形例の要部を示す部分正面図。
【図7】 光源装置の変形例の要部を示す拡大断面図。
【図8】 光源装置の変形例を示す図2(a)相当の断
面図。
面図。
【図9】 光源装置の変形例を示す図2(a)相当の断
面図。
面図。
【図10】 第1従来構成の液晶モニター用光源装置の
概要を示す断面図。
概要を示す断面図。
【図11】 第2従来構成の液晶モニター用光源装置の
概要を示す断面図。
概要を示す断面図。
10,30…光源装置、11…基板、12…リードパタ
ーン、13…発光素子、14…ボンディングワイヤ、2
0…反射ケース(ケース)、21…投光口、22…導光
通路、22a〜22d…導光通路の壁面(反射面)、2
3…収容室、23f…収容室の天井面(光軸と直交する
方向に延びる収容室の内壁面)、24…直角段部、38
…発光素子、L…光軸方向長さ、Z…光軸。
ーン、13…発光素子、14…ボンディングワイヤ、2
0…反射ケース(ケース)、21…投光口、22…導光
通路、22a〜22d…導光通路の壁面(反射面)、2
3…収容室、23f…収容室の天井面(光軸と直交する
方向に延びる収容室の内壁面)、24…直角段部、38
…発光素子、L…光軸方向長さ、Z…光軸。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加賀 浩一 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑1 番地 豊田合成 株式会社内 Fターム(参考) 2H091 FA23Z FA41Z FA45Z FB02 LA16 5F041 AA06 DC83 EE23 EE25 FF11 FF16
Claims (7)
- 【請求項1】 発光素子が実装される基板と、その基板
の実装面側に設けられ、かつ基板上の発光素子に対向す
る投光口が形成されたケースとを備えた光源装置であっ
て、 前記基板及びケースで構成される筐体内に、発光素子及
び投光口を結ぶ光軸に沿った導光通路と、前記導光通路
よりも前記基板の面方向への広がりを確保した発光素子
を収容する収容室とを設けたことを特徴とする光源装
置。 - 【請求項2】 前記収容室の光軸方向長さを0.02m
m〜0.60mmに設定したことを特徴とする請求項1
に記載の光源装置。 - 【請求項3】 前記導光通路は、前記光軸に沿って延び
るとともに互いに平行な複数の壁面によって区画され、
これら平行壁面は光の反射面として機能することを特徴
とする請求項1または請求項2に記載の光源装置。 - 【請求項4】 前記導光通路と前記収容室との境界に
は、前記平行壁面の各々と、前記光軸と直交する方向に
延びる収容室の内壁面とによって構成される直角段部が
存在することを特徴とする請求項3に記載の光源装置。 - 【請求項5】 前記収容室内において、少なくとも前記
発光素子及びその近傍が透明な樹脂で封止されているこ
とを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記
載の光源装置。 - 【請求項6】 前記基板に形成されたリードパターンが
金製であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいず
れか一項に記載の光源装置。 - 【請求項7】 前記ケースの投光口付近には、その投光
口を前記導光通路の幅よりも広く開口させるテーパ面が
形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項6の
いずれか一項に記載の光源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000310633A JP2002117702A (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000310633A JP2002117702A (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 光源装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002117702A true JP2002117702A (ja) | 2002-04-19 |
Family
ID=18790556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000310633A Pending JP2002117702A (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 光源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002117702A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007097240A1 (ja) * | 2006-02-23 | 2007-08-30 | Hamamatsu Photonics K.K. | 光送受信デバイス |
JP2007531302A (ja) * | 2004-03-30 | 2007-11-01 | ゴールデンアイ、インコーポレイテッド | 発光ダイオードおよび光再循環を利用して出力放射輝度を高める照明システム |
KR100852249B1 (ko) * | 2006-01-18 | 2008-08-14 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 면상 광원장치 |
WO2014115202A1 (ja) * | 2013-01-25 | 2014-07-31 | パナソニック株式会社 | 発光素子用パッケージ及びそれを用いた発光装置 |
JP2015119032A (ja) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | 豊田合成株式会社 | 面状光源および発光素子の製造方法 |
-
2000
- 2000-10-11 JP JP2000310633A patent/JP2002117702A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007531302A (ja) * | 2004-03-30 | 2007-11-01 | ゴールデンアイ、インコーポレイテッド | 発光ダイオードおよび光再循環を利用して出力放射輝度を高める照明システム |
KR100852249B1 (ko) * | 2006-01-18 | 2008-08-14 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 면상 광원장치 |
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JP2007225923A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Hamamatsu Photonics Kk | 光送受信デバイス |
WO2014115202A1 (ja) * | 2013-01-25 | 2014-07-31 | パナソニック株式会社 | 発光素子用パッケージ及びそれを用いた発光装置 |
JP2014143374A (ja) * | 2013-01-25 | 2014-08-07 | Panasonic Corp | 発光素子用パッケージ及びそれを用いた発光装置 |
JP2015119032A (ja) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | 豊田合成株式会社 | 面状光源および発光素子の製造方法 |
US10101522B2 (en) | 2013-12-18 | 2018-10-16 | Toyoda Gosei Co., Ltd | Planar light source and method for producing light-emitting device |
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