JP2002118290A - Light source device and manufacturing method thereof - Google Patents

Light source device and manufacturing method thereof

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JP2002118290A
JP2002118290A JP2000310634A JP2000310634A JP2002118290A JP 2002118290 A JP2002118290 A JP 2002118290A JP 2000310634 A JP2000310634 A JP 2000310634A JP 2000310634 A JP2000310634 A JP 2000310634A JP 2002118290 A JP2002118290 A JP 2002118290A
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武正 安川
Toshio Yamaguchi
寿夫 山口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device of high productivity and excellent light distribution characteristics. SOLUTION: A plurality of light-emitting diodes 30 manufactured by a transfer mold method are surface-mounted on the lower surface of a substrate 10 using a cream solder. Optical base bodies 20 provided in the radial direction of the light-emitting diodes are integrally provided with a plurality of reflective concave surfaces 21 corresponding to the light-emitting diodes 30 which correspond to the base bodies. The light from the light-emitting diode 30 is reflected on the corresponding reflective concave surface 21, and then converged into an arcuate, in top view, optical opening part 11 formed at the substrate 10. The light is projected outside through the optical opening part 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、発光ダイオードを
利用した光源装置及びその製造方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a light source device using a light emitting diode and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】基板
上に多数個の発光ダイオード(LED)を配列した光源
装置が、照明用、ディスプレイ用あるいは信号用等に使
用されている。かかる光源装置用のLEDとしては、十
分な配光特性が得られるとの理由からφ5mmサイズの
レンズ型LEDが広く用いられている。このレンズ型L
EDでは、半導体発光素子が発する光をレンズ部で集光
し、ある程度の指向性を持たせて外部放射させる設計と
なっている。このため、外部放射可能な複数のLEDを
基板上に配列することにより、およそLED単体の特性
に対し、実装LED数の倍数の光学特性を理論上期待す
ることができる。
2. Description of the Related Art A light source device in which a large number of light emitting diodes (LEDs) are arranged on a substrate is used for illumination, display, signal use, and the like. As an LED for such a light source device, a lens-type LED having a φ5 mm size is widely used because sufficient light distribution characteristics can be obtained. This lens type L
The ED is designed so that light emitted from a semiconductor light emitting element is condensed by a lens unit and emitted to the outside with a certain degree of directivity. For this reason, by arranging a plurality of LEDs capable of external radiation on the substrate, it is possible to theoretically expect optical characteristics that are multiples of the number of mounted LEDs with respect to the characteristics of a single LED.

【0003】しかしながら、理論通りの光学特性を実現
することは、実際には困難である。その理由として第1
に、個々のレンズ型LEDにおける軸精度の低さという
問題がある。特にポッティングモールドで作られたレン
ズ型LEDでは、軸精度の問題が避け難い。第2に、複
数のレンズ型LEDを基板上に実装する際、各LEDの
向きや高さを精度よく揃えることは必ずしも容易ではな
いという問題がある。特に、ディスクリート実装の場合
には、各LEDの放射光の軸線を同一方向に揃えるため
には、個別の調整作業が必要となることが多い。
[0003] However, it is actually difficult to realize the optical characteristics according to the theory. The first reason
In addition, there is a problem that the axial accuracy of each lens-type LED is low. In particular, in a lens-type LED made by potting mold, the problem of axial accuracy is inevitable. Secondly, when mounting a plurality of lens-type LEDs on a substrate, there is a problem that it is not always easy to accurately align the directions and heights of the LEDs. In particular, in the case of discrete mounting, individual adjustment work is often required in order to align the axes of the emitted light of the LEDs in the same direction.

【0004】この辺りの事情を、レンズ型LEDを各種
の光源に適用した場合を例にとりさらに具体的に説明す
る。例えば図10に示すように、従来のレンズ型LED
を用いた光源装置では、単一の実装基板71に予め形成
された孔72に対しレンズ型LED73のリード74を
差し込み、各リード74を基板71にハンダ付けして構
成されている。
[0004] This situation will be described more specifically by taking as an example the case where a lens-type LED is applied to various light sources. For example, as shown in FIG.
In the light source device using the LED, the leads 74 of the lens-type LED 73 are inserted into holes 72 formed in advance on a single mounting substrate 71, and each lead 74 is soldered to the substrate 71.

【0005】このような光源では、十分な輝度を確保す
べく単位面積当りの実装密度を高めることが求められ、
一つの実装基板71に取り付けられるLED73の数
は、信号灯具用の光源装置の場合で数百個にも及ぶこと
がある。また、例えばCCDカメラでの撮影時に用いら
れる光源装置では、前記の信号灯具用の光源装置に比べ
て、単位面積当りにおけるLED73の実装密度がさら
に高められている。この光源装置では、各LED73が
互いに接するような状態で実装基板71上に実装されて
いる。
In such a light source, it is required to increase the mounting density per unit area in order to secure sufficient luminance.
The number of LEDs 73 attached to one mounting board 71 may be as many as several hundred in the case of a light source device for a signal lamp. Further, in a light source device used for photographing with a CCD camera, for example, the mounting density of the LEDs 73 per unit area is further increased as compared with the light source device for a signal lamp. In this light source device, the LEDs 73 are mounted on the mounting board 71 in a state where they are in contact with each other.

【0006】ここで、図10に示すようなレンズ型LE
D73は、一般にポッティングモールドにより製造され
る。ポッティングモールドとは、図11に示すように先
端部に半導体発光素子75をマウントするとともに、そ
の半導体光学素子75とボンディングワイヤ76を介し
て導通させた一対のリード74を樹脂成形ケース(ポッ
ト)77内に配置し、そこへ液状の樹脂を流し込み熱硬
化させることで、半導体発光素子75を透明な樹脂から
なるレンズ78(図10参照)内に封止してなるLED
を製造する手法をいう。このポッティングモールドの概
要は、例えば特開平7−183440号公報に開示され
ている。ポッティングモールドで作られたレンズ型LE
D73にあっては、樹脂製のレンズ78から一対のリー
ド74がレンズ78の軸方向に沿って平行に延びる格好
となる。
Here, a lens type LE as shown in FIG.
D73 is generally manufactured by a potting mold. As shown in FIG. 11, the potting mold mounts a semiconductor light emitting element 75 at the tip and connects a pair of leads 74 electrically connected to the semiconductor optical element 75 via a bonding wire 76 to a resin molding case (pot) 77. The semiconductor light emitting element 75 is sealed in a lens 78 (see FIG. 10) made of a transparent resin by disposing a liquid resin therein and thermally curing the resin.
Means a method of manufacturing An outline of this potting mold is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-183440. Lens type LE made by potting mold
In the case of D73, a pair of leads 74 extend from the resin lens 78 in parallel along the axial direction of the lens 78.

【0007】この従来型のLED光源には、次のような
欠点が指摘されている。まず、ディスクリート実装にお
いて、前記CCDカメラでの撮影時に用いられる光源装
置のように、実装密度が極めて高くなった場合には、自
動機(またはロボット)を用いた自動密実装は困難であ
る。このため、どうしても極めて高密度のディスクリー
ト実装を行うためには、人手に頼らざるを得ない場合が
多い。一般に手作業では、その実装作業に多大な手間が
かかる。また、基板に取り付けるレンズ型LEDの高さ
や取り付け角度を均一に揃えることが難しく、LEDの
高さや取り付け角度が不揃いとなり易い。このため、L
EDの集合体が本来の明るさを十分に発揮できないこと
がある(配光特性の不安定化)。そして、その配光特性
の調整にさらに多大な手間がかかるという問題があっ
た。
The following disadvantages are pointed out in this conventional LED light source. First, in the discrete mounting, when the mounting density is extremely high, such as a light source device used for photographing with the CCD camera, it is difficult to perform automatic dense mounting using an automatic machine (or a robot). For this reason, it is often necessary to rely on manual labor in order to implement very high-density discrete mounting. In general, the manual work requires a great deal of time for the mounting work. Further, it is difficult to make uniform the height and the mounting angle of the lens-type LED mounted on the substrate, and the height and the mounting angle of the LED are likely to be uneven. Therefore, L
In some cases, the aggregate of EDs cannot sufficiently exhibit the original brightness (instability of light distribution characteristics). Then, there is a problem in that adjustment of the light distribution characteristics requires much more labor.

【0008】また、特開平7−183440号公報にも
指摘されているように、一般にポッティングモールドに
おいては、樹脂のキャスティングの際にポット77に対
してリード74(及びそのフレーム)が傾き易く、でき
あがった個々のLED73において、レンズ78の中心
軸と発光素子75からの放射光の光軸との間にズレが生
じ易い。つまり、取付け部品であるレンズ型LED73
自体の軸精度を高めることが難しい。
As pointed out in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-183440, generally, in a potting mold, the lead 74 (and its frame) is easily inclined with respect to the pot 77 when casting resin. In each of the LEDs 73, a deviation easily occurs between the central axis of the lens 78 and the optical axis of the light emitted from the light emitting element 75. That is, the lens-type LED 73 as an attachment part
It is difficult to increase the axis accuracy of itself.

【0009】このように、レンズ型LED73を基板7
1にディスクリート実装する際に人手がかかることは言
うに及ばず、実装後においても、各LED73からの光
の放射方向を揃えるべく、個々のLED73の取付け角
度を人手で微調節する等の個別の修正作業が不可欠とさ
れており、その生産性の低さが問題となっている。
As described above, the lens type LED 73 is
Needless to say, manual mounting is required for discrete mounting on the LED 1, and even after mounting, individual mounting such as fine adjustment of the mounting angle of each LED 73 by hand in order to align the emission direction of light from each LED 73. Correction work is considered indispensable, and its low productivity is a problem.

【0010】ところで、発光素子に対するレンズの高い
位置精度を確保しながらLEDを製造する方法として
は、例えばトランスファモールドを適用することが従来
から提案されている。このトランスファモールドでは、
発光素子を樹脂封止する際にリードフレームが上下一対
の金型により挟持固定された状態で、その金型のキャビ
ティ内に液状の樹脂を流し込んでレンズ部を形成する。
As a method of manufacturing an LED while securing a high positional accuracy of a lens with respect to a light emitting element, it has been conventionally proposed to apply a transfer mold, for example. In this transfer mold,
In a state where the lead frame is sandwiched and fixed by a pair of upper and lower molds when sealing the light emitting element with a resin, a liquid resin is poured into a cavity of the mold to form a lens portion.

【0011】しかしながら、このトランスファモールド
で製造したLEDにおいても、十分な配光効果を得よう
とすれば、レンズ部をφ5mm以上に形成する必要があ
る。ここで、トランスファモールドで製造したLEDで
は、前述したポッティングモールドにより製造され、ほ
ぼ同サイズのレンズ78を有するLED73に比べて封
止樹脂量が多くなることがある。このため、LEDの実
装時において、LEDのリードを基板上に固定するクリ
ームハンダの熱硬化処理での熱履歴により、封止樹脂が
大きく熱変形され、ボンディングワイヤの断線等の不都
合が生じることがあった。
However, even in the LED manufactured by the transfer mold, it is necessary to form the lens portion to have a diameter of 5 mm or more in order to obtain a sufficient light distribution effect. Here, in the LED manufactured by the transfer mold, the sealing resin amount may be larger than that of the LED 73 manufactured by the potting mold described above and having the lens 78 of substantially the same size. For this reason, at the time of mounting the LED, the sealing resin is largely thermally deformed due to the heat history of the thermosetting treatment of the cream solder for fixing the LED lead on the substrate, which may cause inconvenience such as disconnection of the bonding wire. there were.

【0012】本発明の目的は、全体として配光特性の向
上又は安定化を図りつつ、従来よりも生産性を高めるこ
とが可能な光源装置を提供することにある。また、その
ような光源装置の製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a light source device capable of improving the light distribution characteristics as a whole and stabilizing the light distribution characteristics and increasing the productivity as compared with the conventional light source device. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing such a light source device.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
(光源装置)は、光透過性材料内に封止された発光素子
を有する複数の発光ダイオードと、該複数の発光ダイオ
ードが表面実装された一つまたは複数の基板とを備え、
前記発光ダイオードの光の放射方向に、複数の光学手段
を前記発光ダイオードにそれぞれ対応させ一体化された
状態で配置したことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a light source device comprising: a plurality of light emitting diodes having a light emitting element sealed in a light transmitting material; And one or more substrates,
A plurality of optical means are arranged in an integrated state corresponding to the light emitting diodes in the light emitting direction of the light emitting diodes.

【0014】まず「表面実装」とは、発光ダイオードか
ら延びるリードを挿入するための孔や凹部を基板に形成
することなく、基板の表面に発光ダイオードを直接固定
する実装手法をいい、少なくともディスクリート実装を
含まない概念である。この光源装置によれば、基板には
各発光ダイオードが表面実装されることから、単位面積
当りの実装密度を高めつつ自動機による自動実装が容易
になるとともに、発光ダイオードの取付け高さや取付け
角度をほぼ均一に揃えることが容易になる。
First, "surface mounting" refers to a mounting method in which a light emitting diode is directly fixed to the surface of a substrate without forming holes or recesses for inserting leads extending from the light emitting diode in the substrate, and at least discrete mounting. Is a concept that does not include According to this light source device, since each light emitting diode is surface-mounted on the substrate, automatic mounting by an automatic machine is facilitated while increasing the mounting density per unit area, and the mounting height and mounting angle of the light emitting diode are reduced. It is easy to make them substantially uniform.

【0015】加えて、基板上の複数の発光ダイオードの
それぞれに対応して光学手段が具備されている。このた
め、光源における配光制御を発光素子と一体化されたレ
ンズ部のみで行う必要がない。このため、発光ダイオー
ドに一体的に形成されるレンズを小型化することができ
るとともに、発光素子とレンズとの位置精度を厳密に制
御する必要がない。また、従来、密実装が必要であるた
め自動実装が困難であったような構成であっても、発光
ダイオードの数を減らすことなく、隣接配置される発光
ダイオード間の間隔を広げることができ自動実装も可能
となる。
In addition, optical means are provided for each of the plurality of light emitting diodes on the substrate. Therefore, it is not necessary to control the light distribution in the light source only by the lens unit integrated with the light emitting element. Therefore, it is possible to reduce the size of the lens formed integrally with the light emitting diode, and it is not necessary to strictly control the positional accuracy between the light emitting element and the lens. In addition, even in a configuration in which automatic mounting was difficult due to the need for dense mounting in the past, the distance between adjacent light-emitting diodes can be increased without reducing the number of light-emitting diodes, thereby enabling automatic mounting. Implementation is also possible.

【0016】しかも、各光学手段は互いに光学手段群と
して一体化されている。つまり、一つの光学手段群に設
けられた個々の光学手段の相対位置関係は各光学手段群
毎に確定しており、光学手段群の位置合わせを行うのみ
で各発光素子から放射された光の十分な配光制御を実現
することができる。従って、各発光ダイオードから発さ
れる光を、対応する光学手段によってほぼ所望した通り
に配光制御でき、当該光源装置全体としての光学特性を
理論上の特性に近づけることが可能となる。
Moreover, the respective optical means are integrated with each other as an optical means group. In other words, the relative positional relationship between the individual optical means provided in one optical means group is determined for each optical means group, and the light emitted from each light emitting element is obtained only by aligning the optical means groups. Sufficient light distribution control can be realized. Accordingly, the light distribution of the light emitted from each light emitting diode can be controlled almost as desired by the corresponding optical means, and the optical characteristics of the entire light source device can be made closer to the theoretical characteristics.

【0017】このように、基板への発光ダイオードの表
面実装と、各発光ダイオードに対応するように各光学手
段を一体化したこととの相乗効果により、配光特性に優
れた光源装置を効率的に量産することができる。
As described above, the synergistic effect of the surface mounting of the light emitting diodes on the substrate and the integration of the respective optical means so as to correspond to the respective light emitting diodes makes it possible to efficiently provide a light source device having excellent light distribution characteristics. Can be mass-produced.

【0018】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、前記光学手段が、レンズからなる
ことを特徴とする。この構成によれば、光学手段として
レンズを有する光源装置において、良好な配光特性を実
現することができる。
According to a second aspect of the present invention, in the light source device according to the first aspect, the optical means comprises a lens. According to this configuration, good light distribution characteristics can be realized in the light source device having the lens as the optical unit.

【0019】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
の光源装置において、前記光学手段が、入射した光を反
射制御する反射面からなることを特徴とする。この構成
によれば、光学手段として反射面を有する光源装置にお
いて、良好な配光特性を実現することができる。
According to a third aspect of the present invention, in the light source device according to the first aspect, the optical means includes a reflection surface for controlling reflection of incident light. According to this configuration, good light distribution characteristics can be realized in the light source device having the reflection surface as the optical unit.

【0020】請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求
項3のうちいずれか一項に記載の光源装置において、前
記光学手段は、それに対応する発光ダイオードの放射面
の面積の少なくとも4倍の平面積を有することを特徴と
する。
According to a fourth aspect of the present invention, in the light source device according to any one of the first to third aspects, the optical means has at least 4% of the area of the emission surface of the corresponding light emitting diode. It is characterized by having twice the plane area.

【0021】ここで、光学手段の平面積が4倍未満で
は、光学手段における十分な配光特性が得られない。請
求項5に記載の発明は、請求項3に記載の光源装置にお
いて、前記反射面は、前記対応する発光ダイオードの中
心軸線を取り巻く略環状の反射凹面であるとともに、前
記発光ダイオードからの光の反射光を、前記中心軸線を
中心とする環状の集光領域内に集光させるような凹面形
状をなしていることを特徴とする。
If the plane area of the optical means is less than four times, sufficient light distribution characteristics of the optical means cannot be obtained. According to a fifth aspect of the present invention, in the light source device according to the third aspect, the reflecting surface is a substantially annular reflecting concave surface surrounding a central axis of the corresponding light emitting diode, and the light from the light emitting diode is provided. It is characterized in that it has a concave surface shape such that the reflected light is condensed in an annular condensing area centered on the central axis.

【0022】この構成によれば、各発光ダイオードが発
する光量のほぼ全てがそれと対応する反射凹面によって
受光され、その反射凹面での反射光は環状の集光領域内
に集められ、かつ該集光領域を通過して外部に投光され
る。環状の集光領域は前記中心軸線から所定距離だけ離
れて存在するため、該中心軸線上に位置する発光ダイオ
ードが反射凹面での反射光を捕らえることはない。そし
て、発光ダイオードから発された光が外部に投光される
までに、その光路には光を遮る内部構造はほとんど存在
しない。このように、発光ダイオードが発する光量のほ
ぼ全てが有効に外部に投光されるため、光の外部放射効
率が極めて高い。
According to this configuration, substantially all of the light amount emitted from each light emitting diode is received by the corresponding reflective concave surface, and the reflected light from the reflective concave surface is collected in the annular light collecting area, and The light is projected outside through the area. Since the annular light converging region exists at a predetermined distance from the central axis, the light emitting diode located on the central axis does not catch the light reflected by the reflective concave surface. By the time the light emitted from the light emitting diode is projected to the outside, there is almost no internal structure that blocks the light in the optical path. As described above, almost all of the light amount emitted from the light emitting diode is effectively projected to the outside, so that the external radiation efficiency of light is extremely high.

【0023】また、各発光ダイオードから発された光
は、反射凹面で反射後、環状集光領域を介して外部に投
光されるため、光源装置の正面側から見れば、一つの発
光ダイオードから一定の面積を占める環状または円弧状
の光の帯が作り出される。光源装置は複数の発光ダイオ
ード及びそれらに対応する複数の反射凹面を備えている
ため、光源装置全体として、その正面側全体が均一な光
で満たされているが如き視覚的効果を生み出す。このこ
とは、発光ダイオードの実装密度を過度に高めなくと
も、発光面(光源装置の正面)の全体を隙間のない自然
な外観とすることを可能とする。
Further, since the light emitted from each light emitting diode is reflected by the reflecting concave surface and is projected to the outside through the annular light condensing area, when viewed from the front side of the light source device, one light emitting diode emits light. An annular or arcuate band of light occupying a certain area is created. Since the light source device includes a plurality of light emitting diodes and a plurality of reflecting concave surfaces corresponding to the plurality of light emitting diodes, the light source device as a whole produces a visual effect as if the entire front side is filled with uniform light. This enables the entire light emitting surface (the front of the light source device) to have a natural appearance without any gap without excessively increasing the mounting density of the light emitting diodes.

【0024】請求項6に記載の発明は、請求項5に記載
の光源装置において、前記反射凹面は、前記集光領域の
径方向の中間点を一つの焦点とし、前記発光ダイオード
をもう一つの焦点とする楕円弧を前記中心軸線の周りに
回転させた形状をなしていることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the light source device according to the fifth aspect, the reflecting concave surface has one focal point at a radially intermediate point of the light-collecting region and another light-emitting diode. It is characterized in that it has a shape in which an elliptical arc as a focal point is rotated around the central axis.

【0025】この構成に従う反射凹面は、発光ダイオー
ドと、その中心軸線から径方向に所定距離だけ離れた集
光領域とを両焦点とする楕円弧を前記中心軸線の周りに
回転させて得られる楕円面に準じた凹面として提供され
る。この構成によれば、発光ダイオードから発された光
の反射凹面での反射光を楕円弧の焦点位置にある集光領
域に集束させて、集光領域を通過する光束の光量や輝度
を高めることが可能となる。
The reflecting concave surface according to this configuration is an elliptical surface obtained by rotating an elliptic arc having the light-emitting diode and a condensing area radially separated from the central axis by a predetermined distance around the central axis. It is provided as a concave surface according to. According to this configuration, the light reflected by the reflective concave surface of the light emitted from the light-emitting diode can be focused on the light-collecting region at the focal position of the elliptical arc, and the light amount and brightness of the light passing through the light-collecting region can be increased. It becomes possible.

【0026】請求項7に記載の発明は、請求項5または
請求項6に記載の光源装置において、前記基板には、そ
こに実装された各発光ダイオード毎にそれぞれの中心軸
線を中心とする円弧に沿った複数の光学的開口部が設け
られるとともに、各光学的開口部にほぼ重ねて前記環状
の集光領域が設定され、さらに前記基板における光学的
開口部以外の部分は遮光部となっていることを特徴とす
る。
According to a seventh aspect of the present invention, in the light source device according to the fifth or sixth aspect, the substrate has an arc centered on a central axis for each light-emitting diode mounted thereon. A plurality of optical apertures are provided along, and the annular light-collecting region is set substantially overlapping with each optical aperture, and portions of the substrate other than the optical aperture are light-shielding portions. It is characterized by being.

【0027】この光源装置では、各発光ダイオードから
発された光がそれと対応する反射凹面で反射されて光学
的開口部及び集光領域に到達するという光路を想定した
構造設計となっている。このため、非点灯時に外部から
光学的開口部に入射した外光が前記光路を逆にたどるか
たちで光源装置内に進入したとしても、反射凹面で反射
された外光は、発光ダイオードに照射されそこで吸収ま
たは乱反射される。装置内で乱反射を繰り返す光の多く
は、基板の遮光部によって遮られ光学的開口部を介して
再び外に出る光路に乗ることができない。故に、この光
源装置内に進入した外光が、再び前記光路をたどって光
学的開口部から外に出る確率は極めて低い。つまり、非
点灯時において反射凹面が外光由来の光線を光学的開口
部に向けて反射する割合は極めて低く、反射凹面がいわ
ゆるダークノイズの顕在化要因とならない。このため、
本件光源装置によれば、信号灯具等で問題になるダーク
ノイズを効果的に回避することができる。
This light source device has a structural design assuming an optical path in which light emitted from each light emitting diode is reflected by the corresponding reflective concave surface and reaches the optical opening and the light condensing area. For this reason, even when external light that enters the optical opening from the outside during non-lighting enters the light source device in a manner reversely following the optical path, the external light reflected by the reflective concave surface is applied to the light emitting diode. There it is absorbed or irregularly reflected. Most of the light that repeatedly undergoes irregular reflection in the apparatus cannot be taken on the optical path that exits again through the optical opening as blocked by the light-shielding portion of the substrate. Therefore, the probability that external light that has entered the light source device follows the optical path again and goes out of the optical opening is extremely low. In other words, the rate at which the reflective concave surface reflects light derived from external light toward the optical opening when the light is not lit is extremely low, and the reflective concave surface does not cause so-called dark noise. For this reason,
According to the light source device of the present invention, it is possible to effectively avoid dark noise which is a problem in signal lamps and the like.

【0028】請求項8に記載の発明(光源装置の製造方
法)は、複数の光学手段が一体的に設けられてなる光学
手段群を複数個準備する工程と、基板上に光透過性材料
内に封止された発光素子を有する複数の発光ダイオード
を表面実装する工程と、前記複数個の光学手段群を前記
発光ダイオードの光の放射方向に互いに隣接配置するこ
とにより、前記基板上に実装された発光ダイオードと、
各光学基体群の光学手段とをそれぞれ対応させる工程と
を備えてなることを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a light source device, comprising the steps of: preparing a plurality of optical means groups in which a plurality of optical means are integrally provided; A step of surface mounting a plurality of light emitting diodes having light emitting elements sealed in, and mounting the plurality of optical means groups on the substrate by arranging them adjacent to each other in a light emission direction of the light emitting diodes Light emitting diode,
And a step of associating the optical means of each optical base group with the optical means.

【0029】これは、請求項1〜8に記載の光源装置の
製造方法に関するものであり、その技術的意義は前述の
通りである。なお、この方法において、基板に表面実装
される発光ダイオードがトランスファーモールド法によ
り製造されていることが好ましい。
This relates to a method of manufacturing the light source device according to the first to eighth aspects, and its technical significance is as described above. In this method, it is preferable that the light emitting diode to be surface-mounted on the substrate is manufactured by a transfer molding method.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)図1及び図2
は、例えば照明用光源として使用可能な第1実施形態の
光源装置を示す。この光源装置は、単一の基板15と、
その基板15上に実装される複数の発光ダイオード30
(以下、LED30という)の放射方向に、前記基板1
5から所定間隔を隔てて配置される複数の光学素子群と
しての光学基体20とを備えている。光学基体20の各
々は、光学手段としての透過型レンズ(アウターレン
ズ)25を複数個まとめて一体化したものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) FIGS. 1 and 2
Indicates a light source device according to the first embodiment that can be used, for example, as a light source for illumination. This light source device comprises a single substrate 15,
A plurality of light emitting diodes 30 mounted on the substrate 15
(Hereinafter referred to as LED 30) in the radiation direction of the substrate 1
And an optical base 20 as a plurality of optical element groups arranged at a predetermined interval from 5. Each of the optical bases 20 is formed by integrating a plurality of transmission lenses (outer lenses) 25 as optical means.

【0031】図1に示すように、基板15上には、複数
の発光ダイオード30(以下、LED30という)が、
互いに水平方向に所定間隔を隔てて配置されている。各
LED30の中心軸線をZとすると、これらLED30
は図1及び図2に示すように各中心軸線Zが格子点位置
を占めるように配置されている。
As shown in FIG. 1, a plurality of light emitting diodes 30 (hereinafter, referred to as LEDs 30) are provided on a substrate 15.
They are arranged at predetermined intervals in the horizontal direction. Assuming that the central axis of each LED 30 is Z, these LEDs 30
Are arranged such that each central axis Z occupies a lattice point position as shown in FIGS.

【0032】ここで使用するLED30は、トランスフ
ァーモールド法により製造したレンズ型のLEDであ
る。トランスファーモールド法とは、例えば図3に示す
ように、上金型41と下金型42との間に形成されたキ
ャビティ43(付形室)内に、半導体発光素子31のマ
ウント及びワイヤボンディングを終えたリード又はリー
ドフレーム32を予め配置し、そこへ液状の光透過性材
料(例えば透明エポキシ樹脂)33を注入しその後熱硬
化させることで、半導体発光素子31を光透過性材料3
3内に封止した発光ダイオード(LED)を製造する手
法をいう。なお、液状の光透過性材料は、リードフレー
ム32に沿ってキャビティ43内に注入可能である。
The LED 30 used here is a lens-type LED manufactured by a transfer molding method. In the transfer molding method, for example, as shown in FIG. 3, mounting and wire bonding of the semiconductor light emitting element 31 are performed in a cavity 43 (shaping chamber) formed between an upper mold 41 and a lower mold 42. The finished lead or lead frame 32 is placed in advance, and a liquid light-transmissive material (for example, a transparent epoxy resin) 33 is injected into the lead or lead frame 32 and then thermally cured, so that the semiconductor light-emitting element 31 is turned into the light-transmissive material 3.
3 refers to a method of manufacturing a light emitting diode (LED) sealed in. Note that the liquid light transmitting material can be injected into the cavity 43 along the lead frame 32.

【0033】図3の手法で作られるLED30では、光
透過性材料33内に封止された発光素子31に電気的に
接続された一対のリード32が、光透過性材料部分から
左右水平方向(すなわち中心軸線Zと略直交する方向)
へ延び出る格好となる。また、発光素子31を覆ってい
る半球状の光透過性材料部分は、一種の集光レンズとし
て機能する。
In the LED 30 manufactured by the method shown in FIG. 3, a pair of leads 32 electrically connected to the light emitting element 31 sealed in the light transmissive material 33 extend from the light transmissive material portion in the left-right horizontal direction ( That is, a direction substantially orthogonal to the central axis line Z)
It looks like it extends to Further, the hemispherical light transmitting material portion covering the light emitting element 31 functions as a kind of condenser lens.

【0034】各LED30は、基板15の表面(図示し
ない給電パターンが予め形成されている)に対し、例え
ばクリームハンダを用いて表面実装される。この場合の
表面実装とは、具体的には基板15上に露出している給
電パターンの上にクリームハンダを盛り上げ、そこにL
ED30から延びる各リード32を埋め込み、その後基
板全体をリフロー炉で加熱してクリームハンダを熱硬化
させることにより、リード32と給電パターンとの電気
的結合を図るとともに、基板15に対しLED30を固
定することをいう。
Each LED 30 is mounted on the surface of the substrate 15 (a power supply pattern (not shown) is formed in advance) using, for example, cream solder. In this case, the surface mounting means that cream solder is raised on the power supply pattern exposed on the substrate 15 and L
Each lead 32 extending from the ED 30 is embedded, and then the entire substrate is heated in a reflow oven to thermally cure the cream solder, thereby achieving electrical connection between the lead 32 and the power supply pattern and fixing the LED 30 to the substrate 15. That means.

【0035】図2に示すように、前記複数の光学基体2
0の各々は平面正方形状をなしている。これら光学基体
20は互いに前後左右に隣接配置されており、その隣接
配置の結果得られた光学基体20群の平面形状及びその
占有面積は、前記単一の基板15の平面形状及びその占
有面積にほぼ対応する。つまり各光学基体20は、その
複数個を予め定められた配置方法で組み合わせることに
より平面的に見て基板15と同形同大の光学基体20群
を構成し得るような分割片として設計されている。この
第1実施形態では、一片の光学基体20は、縦3列及び
横3列に配列された9つのアウターレンズ25を備えて
いる。この一片の光学基体20に対応する基板15の正
方形領域内には、縦3列及び横3列の格子点配置をとる
9個のLED30が設けられており、基板15上のLE
D30と光学基体20のアウターレンズ25とは1対1
対応の関係にある。
As shown in FIG. 2, the plurality of optical substrates 2
Each of the 0s has a plane square shape. The optical substrates 20 are arranged adjacent to each other in front, rear, left and right, and the planar shape and the occupied area of the group of optical substrates 20 obtained as a result of the adjacent arrangement are the same as the planar shape of the single substrate 15 and the occupied area thereof. Almost correspond. That is, each optical base 20 is designed as a divided piece that can form a group of optical bases 20 having the same shape and the same size as the substrate 15 in plan view by combining a plurality of the optical bases 20 in a predetermined arrangement method. I have. In the first embodiment, one optical base 20 includes nine outer lenses 25 arranged in three rows and three rows. In the square area of the substrate 15 corresponding to the one piece of the optical base 20, nine LEDs 30 arranged in three rows and three rows of grid points are provided.
D30 and the outer lens 25 of the optical base 20 are in one-to-one correspondence.
There is a correspondence.

【0036】各アウターレンズ25は、対応するLED
30からの光を屈折させ中心軸線Zに平行な平行光とし
て透過させるような凸レンズ形状をなしている。もちろ
ん、アウターレンズ25の凸レンズ形状や光学的特性を
適宜変更することにより、透過光の配向性を任意に調節
可能である。なお、アウターレンズ25の集光効果を有
効なものとするとともに基板15上における十分な実装
密度を確保するためには、アウターレンズ25の平面積
を、対応するLED30の放射面の面積の4倍以上に設
定することが好ましい。
Each outer lens 25 has a corresponding LED
A convex lens shape is formed such that the light from the lens 30 is refracted and transmitted as parallel light parallel to the central axis Z. Of course, the orientation of the transmitted light can be arbitrarily adjusted by appropriately changing the shape of the convex lens and the optical characteristics of the outer lens 25. In order to make the light-collecting effect of the outer lens 25 effective and to secure a sufficient mounting density on the substrate 15, the plane area of the outer lens 25 should be four times the area of the radiation surface of the corresponding LED 30. It is preferable to set the above.

【0037】この第1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。 ・ トランスファーモールド法で製造したLED30
は、発光素子31とそれを覆っている光透過性材料の半
球状レンズ部分との間の位置精度が高い。つまりLED
30のレンズ部分の中心軸と、発光素子31から発され
る放射光の中心軸とがよく一致する。それ故、LED3
0自体で配光特性に優れている。
According to the first embodiment, the following effects can be obtained. LED 30 manufactured by transfer molding method
Has a high positional accuracy between the light emitting element 31 and the hemispherical lens portion of the light transmitting material covering the light emitting element 31. That is, LED
The central axis of the lens portion 30 and the central axis of the radiated light emitted from the light emitting element 31 match well. Therefore, LED3
0 itself has excellent light distribution characteristics.

【0038】・ 加えて、トランスファーモールド法で
製造したLED30は、リード32がLED30の中心
軸線Zと略直交する方向へ延びる格好となるので、基板
15上への表面実装が行いやすく、自動機による高密度
実装も可能である。このため、基板15上でのLED3
0の配置精度が高まり、光源装置全体としての配光特性
が改善される。
In addition, in the LED 30 manufactured by the transfer molding method, since the leads 32 extend in a direction substantially perpendicular to the central axis Z of the LED 30, the surface mounting on the substrate 15 can be easily performed. High-density mounting is also possible. Therefore, the LED 3 on the substrate 15
The arrangement accuracy of 0 is increased, and the light distribution characteristics of the entire light source device are improved.

【0039】・ 各LED30の発光素子31から発さ
れた光は、そのLED30の半球状レンズ部分による配
光制御と、対応するアウターレンズ25による配光制御
との二段階配光制御を経て外部に投光される。このた
め、LED30の半球状レンズ部分の指向性を無理に強
める必要がない。すなわち、一般的にレンズ型LED自
体の光の指向性を無理に強めると、LED単体での光の
外部放射効率が低下する傾向がみられる。これに対し、
本実施形態では、LED30での光の指向性を無理に強
める必要がなく、配光制御をアウターレンズ25で補完
できるため、光源装置全体としての外部放射効率が向上
する。また、二段階配光制御となるので、光源装置に所
望の配光特性を付与することが容易となる。
The light emitted from the light emitting element 31 of each LED 30 goes to the outside through two-stage light distribution control of light distribution control by the hemispherical lens portion of the LED 30 and light distribution control by the corresponding outer lens 25. Light is emitted. Therefore, it is not necessary to forcibly increase the directivity of the hemispherical lens portion of the LED 30. That is, generally, when the directivity of light of the lens-type LED itself is forcibly strengthened, the external radiation efficiency of light of the LED alone tends to decrease. In contrast,
In the present embodiment, it is not necessary to forcibly increase the directivity of light at the LED 30 and the light distribution control can be complemented by the outer lens 25, so that the external radiation efficiency of the entire light source device is improved. In addition, since the light distribution is controlled in two stages, it is easy to provide the light source device with desired light distribution characteristics.

【0040】・ 各LED30は、配光制御をアウター
レンズ25で補完できるため、個々に独立した小型の樹
脂製品とすることができる。そして、その一つ一つが基
板15上に表面実装される。このため、大きな樹脂レン
ズを有するLEDを使用する場合に比べ、このLED3
0では、リフロー炉内での加熱及びその後の冷却に基づ
く樹脂の熱膨張及び熱収縮を小さく抑えることができ
る。従って、このLED30では、樹脂の熱膨張及び熱
収縮に起因して、ボンディングワイヤが断線する危険性
が低くく抑えることができる。
Since the light distribution control of each LED 30 can be complemented by the outer lens 25, each LED 30 can be a small and independent resin product. Then, each of them is surface-mounted on the substrate 15. Therefore, compared to the case where an LED having a large resin lens is used,
At 0, thermal expansion and thermal contraction of the resin based on heating in the reflow furnace and subsequent cooling can be suppressed to a small value. Therefore, in the LED 30, the risk of disconnection of the bonding wire due to thermal expansion and contraction of the resin can be reduced.

【0041】・ 基板15に対しLED30を表面実装
することから、単位面積当りの実装密度を高めつつ自動
機による自動実装が可能になるとともに、LED30の
取付け高さや取付け角度を基板15を基準としてほぼ均
一に揃えることができる。加えて、基板15上の9個の
LED30に対応した9つのアウターレンズ25を一つ
の光学基体20が具備しており、各光学基体20が互い
に隣接配置されてできる光学基体20群が単一の基板1
5と対向する構成となっている。つまり、一つの光学基
体20に設けられた個々のアウターレンズ25の相対位
置関係は各光学基体毎に確定しているため、これら光学
基体20間の隣接配置関係を正確に規定しさえすれば、
基板15側のLED30と光学基体20群側のアウター
レンズ25とを1対1の対応関係で正確に位置決めする
ことができる。従って、各LED30から発される光
を、対応するアウターレンズ25によってほぼ所望した
通りに配光制御でき、光源装置全体としての光学特性を
理論上の特性に近づけることが可能となる。
Since the LEDs 30 are surface-mounted on the substrate 15, automatic mounting by an automatic machine is possible while increasing the mounting density per unit area, and the mounting height and the mounting angle of the LEDs 30 are substantially determined based on the substrate 15. Can be evenly aligned. In addition, one optical base 20 includes nine outer lenses 25 corresponding to the nine LEDs 30 on the substrate 15, and a single optical base 20 group formed by arranging the optical bases 20 adjacent to each other is a single optical base. Substrate 1
5. That is, since the relative positional relationship between the individual outer lenses 25 provided on one optical base 20 is determined for each optical base, if the adjacent arrangement relation between these optical bases 20 is accurately defined,
The LEDs 30 on the substrate 15 and the outer lenses 25 on the optical base 20 group side can be accurately positioned in a one-to-one correspondence. Therefore, the light emitted from each LED 30 can be controlled as desired by the corresponding outer lens 25, and the optical characteristics of the entire light source device can be made closer to the theoretical characteristics.

【0042】このように、基板15に対するLED30
の表面実装の採用と、9つのアウターレンズ25を一つ
の光学基体20に一体化する構成の採用との相乗効果に
より、光源装置の配光特性の改善を図りつつ、光源装置
の効率的量産(作業時間及び手間の低減)を図ることが
できる。
As described above, the LED 30 with respect to the substrate 15
Of the light source device and the efficient mass production of the light source device while improving the light distribution characteristics of the light source device by the synergistic effect of the adoption of the surface mounting and the configuration of integrating the nine outer lenses 25 into one optical base 20. Work time and labor).

【0043】(第2実施形態)図4は、例えば照明用光
源として使用可能な第2実施形態の光源装置を示す。こ
の光源装置は、単一の透明な基板14と、その基板14
から所定間隔を隔てて配置された複数の光学基体20と
を備えている。光学基体20の各々は、光学手段として
の反射凹面24が複数個まとめて形成された一体物であ
る。
(Second Embodiment) FIG. 4 shows a light source device according to a second embodiment that can be used, for example, as a light source for illumination. The light source device includes a single transparent substrate 14 and the substrate 14.
And a plurality of optical substrates 20 arranged at a predetermined distance from each other. Each of the optical bases 20 is an integrated body in which a plurality of reflective concave surfaces 24 as optical means are collectively formed.

【0044】基板14は光透過性材料からなり、その基
板14の下面(各光学基体20と向き合う面)には、図
示しない給電パターンがスクリーン印刷にて形成され、
その給電パターン上に複数のLED30が表面実装され
ている。前記第1実施形態と同様、各LED30の中心
軸線Zが格子点位置を占めるように、LED30は配置
されている。
The substrate 14 is made of a light-transmitting material, and a power supply pattern (not shown) is formed on the lower surface of the substrate 14 (the surface facing each optical base 20) by screen printing.
A plurality of LEDs 30 are surface-mounted on the power supply pattern. As in the first embodiment, the LEDs 30 are arranged such that the center axis Z of each LED 30 occupies a lattice point position.

【0045】本実施形態で使用するLED30もトラン
スファーモールド法によって製造されている。各LED
30は半球状発光部34を有し、その発光部34の中心
に半導体発光素子(図示略)が位置する。その発光素子
から発される光線はいずれも半球部34の表面に直角に
入射するため、光線が半球部表面から外に向かう際には
屈折しない。
The LED 30 used in this embodiment is also manufactured by the transfer molding method. Each LED
Reference numeral 30 has a hemispherical light emitting section 34, and a semiconductor light emitting element (not shown) is located at the center of the light emitting section 34. Since all the light rays emitted from the light emitting element are incident on the surface of the hemispherical part 34 at right angles, they do not refract when going out of the hemispherical part surface.

【0046】各光学基体20が平面正方形状をなすこ
と、及び、これらを前後左右に隣接配置して得られる光
学基体20群が前記単一の基板14と所定間隔を隔てて
配置されることは、前記第1実施形態と同じである。第
1実施形態と異なる点は、基板14上の各LED30と
1対1で対応する光学手段として、各光学基体20には
複数の反射凹面24が形成されている点にある。
The fact that each of the optical substrates 20 has a planar square shape, and that the optical substrates 20 obtained by arranging them in front, rear, left and right are arranged at a predetermined distance from the single substrate 14. , And is the same as the first embodiment. The difference from the first embodiment is that a plurality of reflection concave surfaces 24 are formed on each optical base 20 as optical means corresponding to each LED 30 on the substrate 14 on a one-to-one basis.

【0047】一つの光学基体20は、前記第1実施形態
と同様、縦3列及び横3列に配列された9つの反射凹面
24を備えている。本実施形態の各反射凹面24は、対
応するLED30の中心軸線Zの周りにおいて、LED
30の発光中心を焦点とする放物線を回転して得られる
回転放物面に沿って形成されている。このため、回転放
物面の焦点位置にあるLED30から発された光が反射
凹面24で反射されると、その反射光は中心軸線Zと平
行な平行光となって基板14に向けられる。もちろん、
これ以外の反射面形状を採用して反射光の配向を変えて
もよい。なお、反射凹面24は、金属表面を鏡面仕上げ
することにより、または物理的もしくは化学的蒸着によ
って金属膜を形成することにより提供できる。
As in the first embodiment, one optical base 20 has nine reflecting concave surfaces 24 arranged in three rows and three rows. Each reflecting concave surface 24 of the present embodiment is provided around the central axis Z of the corresponding LED 30.
It is formed along a paraboloid of revolution obtained by rotating a parabola whose focal point is 30 light emission centers. For this reason, when the light emitted from the LED 30 at the focal position of the paraboloid of revolution is reflected by the reflective concave surface 24, the reflected light is directed to the substrate 14 as parallel light parallel to the central axis Z. of course,
The orientation of the reflected light may be changed by adopting another reflection surface shape. In addition, the reflective concave surface 24 can be provided by mirror-finishing the metal surface or by forming a metal film by physical or chemical vapor deposition.

【0048】本実施形態では、各LED30の半球状発
光部34が反射凹面24を内壁面とする凹部22の内側
領域に包含されるように、基板14と光学基体20群と
の離間長が設定されている。それ故、各LED30から
横方向(水平方向)に放射される光も反射凹面24で受
けとめられ、有効に外部に投光される。
In the present embodiment, the separation length between the substrate 14 and the group of optical substrates 20 is set such that the hemispherical light-emitting portion 34 of each LED 30 is included in the area inside the concave portion 22 having the reflective concave surface 24 as the inner wall surface. Have been. Therefore, light emitted from each LED 30 in the lateral direction (horizontal direction) is also received by the reflection concave surface 24 and is effectively projected to the outside.

【0049】この第2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。 ・ 前記第1実施形態と同様、トランスファーモールド
法の採用によりLED30自体の配光特性が向上するこ
と、自動機による表面実装が可能なこと、光源装置全体
の配光特性の向上を図りつつ効率的量産が可能なこと等
の優れた効果を得ることができる。
According to the second embodiment, the following effects can be obtained. As in the first embodiment, by adopting the transfer molding method, the light distribution characteristics of the LED 30 itself can be improved, surface mounting by an automatic machine can be performed, and the light distribution characteristics of the entire light source device can be efficiently improved. Excellent effects such as mass production can be obtained.

【0050】・ LED30の半球状発光部34が光学
基体20の凹部22の内側領域に包含されるように基板
14と光学基体20群との離間長を設定したことで、L
ED30が発するほぼ全ての光を反射凹面24で反射制
御して外部放射することができる。それ故、光源装置の
光の外部放射効率を向上させることができる。なお、本
実施形態では、基板14に対しLED30を表面実装し
たことが、基板14と光学基体20群との近接配置を容
易にしている。
The separation length between the substrate 14 and the group of optical substrates 20 is set such that the hemispherical light-emitting portion 34 of the LED 30 is included in the area inside the concave portion 22 of the optical substrate 20, and L
Almost all the light emitted by the ED 30 can be externally radiated by controlling the reflection on the reflective concave surface 24. Therefore, the external radiation efficiency of light of the light source device can be improved. In the present embodiment, the surface mounting of the LEDs 30 on the substrate 14 facilitates the close arrangement of the substrate 14 and the group of optical substrates 20.

【0051】(第3実施形態)図5〜図9は、信号機用
信号灯具の光源として使用される第3実施形態の光源装
置を示す。図5〜図7に示すように、光源装置は、単一
の基板10と、その基板10から所定間隔を隔てて対向
する複数の光学基体20とを備えている。光学基体20
の各々は、光学手段としての反射凹面21が複数個まと
めて形成された一体物である。
(Third Embodiment) FIGS. 5 to 9 show a light source device according to a third embodiment used as a light source of a signal lamp for a traffic light. As shown in FIGS. 5 to 7, the light source device includes a single substrate 10 and a plurality of optical substrates 20 facing the substrate 10 at a predetermined interval. Optical substrate 20
Are integrally formed by integrally forming a plurality of reflection concave surfaces 21 as optical means.

【0052】基板10の下面(裏面)には、図示しない
給電パターンがスクリーン印刷によって形成され、その
給電パターン上には複数のLED30が、クリームハン
ダを用いて表面実装されている。これらLED30は、
図5及び図6に示すように各中心軸線Zが格子点位置を
占めるように配置されている。本実施形態で使用される
LED30もトランスファーモールド法によって製造さ
れている。図8に示すように、各LED30は、前記第
2実施形態と同様の半球状発光部34を有するLEDで
ある。
A power supply pattern (not shown) is formed on the lower surface (back surface) of the substrate 10 by screen printing, and a plurality of LEDs 30 are surface-mounted on the power supply pattern using cream solder. These LEDs 30
As shown in FIGS. 5 and 6, each central axis Z is arranged so as to occupy a lattice point position. The LEDs 30 used in the present embodiment are also manufactured by the transfer molding method. As shown in FIG. 8, each LED 30 is an LED having a hemispherical light emitting portion 34 similar to the second embodiment.

【0053】図6に示すように、複数の光学基体20の
各々は平面正方形状をなしている。これら光学基体20
は互いに前後左右に隣接配置されており、その隣接配置
の結果得られた光学基体20群の平面形状及びその占有
面積は、前記単一の基板10の平面形状及びその占有面
積にほぼ対応する。つまり、各光学基体20は、複数個
を予め定められた配置方法で組み合わせることにより平
面的に見て基板10と同形同大の光学基体20群を構成
し得るような分割片として設計されている。
As shown in FIG. 6, each of the plurality of optical substrates 20 has a planar square shape. These optical substrates 20
Are arranged adjacent to each other in front, rear, left and right, and the planar shape and the occupied area of the group of optical substrates 20 obtained as a result of the adjacent arrangement substantially correspond to the planar shape of the single substrate 10 and the occupied area thereof. That is, each optical base 20 is designed as a divided piece that can form a group of optical bases 20 having the same shape and the same size as the substrate 10 when viewed two-dimensionally by combining a plurality of optical bases 20 in a predetermined arrangement method. I have.

【0054】図5及び図6に示すように、一片の光学基
体20に対向する基板10上のLED30の数は9個で
あり、その9個のLED30は、一片の光学基体20と
対向する正方形領域(図5に一点鎖線で示す)内にあっ
て縦3列および横3列の格子点配置をとっている。各光
学基体20の上面側(基板10と対向する側)には、そ
の光学基体20が管轄する9個のLED30にそれぞれ
対応する9個の反射凹面21が設けられている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the number of the LEDs 30 on the substrate 10 facing the one piece of the optical base 20 is nine, and the nine LEDs 30 are formed in a square shape facing the one piece of the optical base 20. The grid points are arranged in three columns and three rows in a region (indicated by a chain line in FIG. 5). On the upper surface side (the side facing the substrate 10) of each optical base 20, nine reflecting concave surfaces 21 corresponding to the nine LEDs 30 controlled by the optical base 20, respectively, are provided.

【0055】図8は、一つの反射凹面21並びにそれに
対応するLED30及び基板10を拡大して示す。図8
に示すように、光学基体20には、対応するLED30
の中心軸線Zを取り巻く環状の反射凹面21が形成され
ている。この反射凹面21は、中心軸線Zの一径方向断
面において、LED30を第1焦点とし、当該径方向断
面内に存在する集光領域Dの一点を第2焦点として描か
れる楕円弧(すなわち中心点P1から外縁点P2の間の
曲線)を中心軸線Zの周りで回転させた場合に得られる
回転楕円面に沿った三次元形状に設定されている。換言
すれば、前記P1〜P2間曲線の中心軸線Z周りでの集
合体が一つの三次元反射凹面21を構成している。この
反射凹面21は、LED30に対し約2π(stra
d)の立体角をもつ。
FIG. 8 shows one reflective concave surface 21 and the corresponding LED 30 and substrate 10 in an enlarged manner. FIG.
As shown in FIG.
An annular reflective concave surface 21 surrounding the central axis Z of the lens is formed. The reflecting concave surface 21 has an elliptical arc (that is, the center point P1) that is drawn with the LED 30 as a first focal point and one point of the condensing region D existing in the radial sectional plane as a second focal point in one radial section of the central axis Z. Is set to a three-dimensional shape along the spheroid obtained when the outer peripheral point P2 is rotated about the central axis Z. In other words, the aggregate around the central axis Z of the curve between P1 and P2 constitutes one three-dimensional concave concave surface 21. The reflection concave surface 21 is approximately 2π (stra
d) has a solid angle.

【0056】本実施形態では、各反射凹面21を内壁面
として構成される凹部22の内側領域内にLED30の
半球状発光部34が包含されるように、基板10と光学
基体20群との離間長が設定されている。このように、
半球状発光部34の全体が前記凹部22の内側領域にす
っぽりと収容されるため、半球状発光部34の中心に位
置する発光素子から発された光のほぼ全てが、反射凹面
21に達しそこで反射されて向きを変える。
In the present embodiment, the distance between the substrate 10 and the group of optical substrates 20 is set such that the hemispherical light-emitting portion 34 of the LED 30 is included in the inner region of the concave portion 22 having each reflective concave surface 21 as an inner wall surface. Length is set. in this way,
Since the entire hemispherical light emitting portion 34 is completely accommodated in the inner region of the concave portion 22, almost all of the light emitted from the light emitting element located at the center of the hemispherical light emitting portion 34 reaches the reflective concave surface 21 and there. Change direction by being reflected.

【0057】反射凹面21は、前述のように、中心軸線
Zの一径方向断面においてLED30を第1焦点とし、
かつ集光領域Dの一点を第2焦点として描かれる楕円弧
を中心軸線Zの周りで回転させた場合に得られる三次元
形状に設定されている。このため、図8に示すように、
反射凹面21からの反射光は、中心点P1から外縁点P
2までの間の曲線上のいずれの反射点Pxで反射されて
も、中心軸線Zを取り囲む環状の集光領域D(半径R
d)に集束される。
As described above, the reflecting concave surface 21 has the LED 30 as a first focal point in one radial section of the central axis Z,
In addition, it is set to a three-dimensional shape obtained when an elliptical arc drawn with one point of the condensing area D as the second focal point is rotated around the central axis Z. For this reason, as shown in FIG.
The light reflected from the reflective concave surface 21 is shifted from the center point P1 to the outer edge point P.
No matter which reflection point Px on the curve up to 2 is reflected, an annular condensing area D (radius R
Focused on d).

【0058】図5、図7及び図8に示すように、基板1
0には、各反射凹面21の中心軸線Zを中心とする円弧
(半径Rd)に沿って設定された幅Wの光学的開口部1
1が複数個貫通形成されている。各光学的開口部11の
設定基準として用いた前記円弧の半径は、環状集光領域
Dの半径Rdに一致する。その上で、円弧状の光学的開
口部11内に環状集光領域Dが包含されるように(つま
り、光学的開口部11と環状集光領域Dとがほぼ重なる
ように)、光学基体20と基板10との離間長が設定さ
れている。
As shown in FIG. 5, FIG. 7 and FIG.
0, the optical aperture 1 having a width W set along an arc (radius Rd) centered on the central axis Z of each reflection concave surface 21.
1 is formed to penetrate a plurality. The radius of the circular arc used as a reference for setting each optical opening 11 matches the radius Rd of the annular light-collecting region D. Then, the optical base 20 is placed such that the annular light-collecting region D is included in the arc-shaped optical opening 11 (that is, the optical opening 11 and the annular light-collecting region D substantially overlap with each other). The distance between the substrate and the substrate 10 is set.

【0059】基板10は、遮光性材料で構成され、前記
光学的開口部11以外の部分は遮光部または遮光板部分
として機能する。なお、基板10の表面及び裏面が黒く
着色されることが好ましく、黒く着色された遮光部また
は遮光板部分は、そこに当たった光を吸収しまたは大き
く減衰した状態で乱反射する。
The substrate 10 is made of a light-shielding material, and the portion other than the optical opening 11 functions as a light-shielding portion or a light-shielding plate portion. It is preferable that the front surface and the back surface of the substrate 10 are colored black, and the light-shielding portion or the light-shielding plate portion that is colored black absorbs light impinging on the light or diffuses light in a state of being greatly attenuated.

【0060】各光学的開口部11は完全な円環ではな
く、その円環状領域の一部に光学的開口部11よりも内
側の遮光部と外側の遮光板部分とを連結する連結部12
を残した不完全な環形状をなしている。この連結部12
は、前記内側の遮光部を前記外側の遮光板部分に支持す
るための支持材として機能する。また、連結部12の裏
面は、LED30と電源とをつなぐ給電線または給電パ
ターンを通すための連絡経路を提供する。
Each optical opening 11 is not a complete ring, but a connecting portion 12 for connecting a light shielding portion inside the optical opening 11 and a light shielding plate portion outside the optical opening 11 to a part of the annular region.
Is formed in an incomplete ring shape. This connecting part 12
Functions as a support member for supporting the inner light shielding portion on the outer light shielding plate portion. In addition, the back surface of the connecting portion 12 provides a communication path for passing a power supply line or a power supply pattern connecting the LED 30 and a power supply.

【0061】この光源装置は、例えば図9の信号機を構
成する3個の信号灯具の各々における光源として使用さ
れる。信号灯具の点灯時には、各LED30から発され
た光は、対応する反射凹面21で反射され、基板10の
光学的開口部11内に設定された環状の集光領域Dに集
束される。集められた光は集光領域Dを通過後、各光路
の延長方向に発散しながら外部投光される。このとき微
視的に見れば、各円弧状光学的開口部11がLED30
から発される光線の色で帯状に光って見える。また、信
号灯具を離れた位置から観察すれば、その正面側の全体
がLED30の発光色と同じ色で均一な丸に光って見え
る。
This light source device is used, for example, as a light source in each of three signal lamps constituting the traffic signal shown in FIG. When the signal lamp is turned on, the light emitted from each LED 30 is reflected by the corresponding reflective concave surface 21 and is focused on an annular light collecting area D set in the optical opening 11 of the substrate 10. After passing through the light converging region D, the collected light is emitted externally while diverging in the extending direction of each optical path. At this time, when viewed microscopically, each arc-shaped optical opening 11 is
It appears to be shining like a band in the color of the light emitted from it. When the signal light is observed from a distance, the entire front side of the signal light appears to be a uniform circle with the same color as the emission color of the LED 30.

【0062】他方、信号灯具の消灯時には、その正面側
の全体が明瞭な黒色に見える。これは、外光(例えば西
日)が基板10の表面に照射されることがあっても、そ
の大部分が基板10によって吸収または減衰されるため
である。また、仮に外光の一部が、基板10の光学的開
口部11を通って装置内部の反射凹面21に入射するこ
とがあっても、その入射光は反射凹面21でLED30
に向けて反射され、さらにそこで乱反射される。前記入
射光の大部分は、光源装置内部で反射を繰り返すうち
に、基板10の裏面に達しそこで吸収または減衰されて
しまう。このため、光源装置内に進入したときのエネル
ギー量を保持したまま、再び光学的開口部11を通って
装置の外に逃げられる外光はほとんどない。このような
次第で、この信号灯具では、消灯時でもダークノイズが
顕在化せず、消灯時と点灯時とでコントラストが大き
い。
On the other hand, when the signal lamp is turned off, the entire front side of the signal lamp looks clear black. This is because even when external light (for example, west sun) is irradiated on the surface of the substrate 10, most of the light is absorbed or attenuated by the substrate 10. Even if part of the external light enters the reflection concave surface 21 inside the device through the optical opening 11 of the substrate 10, the incident light is reflected by the LED 30 through the reflection concave surface 21.
, And then diffusely reflected there. Most of the incident light reaches the back surface of the substrate 10 while being repeatedly reflected inside the light source device, and is absorbed or attenuated there. For this reason, almost no outside light escapes to the outside of the light source device again through the optical opening 11 while maintaining the amount of energy when entering the light source device. As a result, in this signal light, dark noise does not appear even when the light is turned off, and the contrast between the light and the light is high.

【0063】この第3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。 ・ 前記第1及び第2実施形態と同様、トランスファー
モールド法の採用によりLED30自体の配光特性が向
上すること、自動機による表面実装が可能なこと、光源
装置全体の配光特性の向上を図りつつ効率的量産が可能
なこと等の優れた効果を得ることができる。
According to the third embodiment, the following effects can be obtained. As in the first and second embodiments, the transfer molding method is used to improve the light distribution characteristics of the LED 30 itself, to enable surface mounting by an automatic machine, and to improve the light distribution characteristics of the entire light source device. In addition, excellent effects such as efficient mass production can be obtained.

【0064】・ 上記のようなLED30の配置及び反
射凹面21の形状設定を採用したことにより、LED3
0から発される光のほぼ全てが反射凹面21によって受
光及び反射される。そして、そこでの反射光は、途中遮
られることなく集光領域D及び光学的開口部11を介し
て外部に投光される。つまり、LED30が発する光は
ほぼ全て有効利用されるため、光の外部放射効率が極め
て高い。一般に、LEDのような半導体発光素子を用い
た光源の場合、その光量の少なさが問題となることが多
いが、本実施形態の光源装置は光の外部放射効率が極め
て高く、LED光源の光量の少なさを十分に補償するこ
とができる。
The arrangement of the LEDs 30 and the setting of the shape of the reflection concave surface 21 as described above allow the LED 3
Almost all of the light emitted from 0 is received and reflected by the reflective concave surface 21. Then, the reflected light therefrom is projected outside through the light converging area D and the optical opening 11 without being interrupted on the way. That is, since almost all the light emitted from the LED 30 is effectively used, the external radiation efficiency of the light is extremely high. In general, in the case of a light source using a semiconductor light emitting element such as an LED, a small amount of light often poses a problem. However, the light source device of the present embodiment has an extremely high external radiation efficiency of light, Can be sufficiently compensated for.

【0065】・ この光源装置は上述のように光の外部
放射効率が極めて高いので、使用するLED30を小型
化しても、見掛けの輝度が低下する等の支障を生じな
い。故に、使用するLED30のサイズを、ポッティン
グモールドにより作られる従来汎用のφ5mmサイズの
LEDよりも小さくすることができる。
Since the light source device has an extremely high external radiation efficiency as described above, even if the LED 30 to be used is downsized, no problem such as a reduction in apparent brightness occurs. Therefore, the size of the LED 30 to be used can be made smaller than a conventional general-purpose φ5 mm LED made by potting mold.

【0066】なお、一般に、トランスファーモールド法
で製造したLEDを基板にクリームハンダでハンダ付け
した後リフロー炉を通してハンダを熱硬化させた場合、
LEDのサイズがφ5mmサイズ相当以上になると、熱
履歴による樹脂の膨張収縮がLED内部のワイヤを断線
させ易いという欠点がある。この点、本実施形態では、
好都合にもLED30の小型化が許容されるため、トラ
ンスファーモールド法で製造されたφ5mmサイズより
も小型のLED30を使用することができる。それ故、
上記欠点が顕在化することはなく実用上の問題を生じな
い。
In general, when an LED manufactured by the transfer molding method is soldered to a substrate with cream solder and then the solder is thermally cured through a reflow furnace,
When the size of the LED is equal to or larger than the φ5 mm size, there is a disadvantage that the expansion and contraction of the resin due to the heat history easily breaks the wire inside the LED. In this regard, in the present embodiment,
Since the LED 30 can be conveniently reduced in size, it is possible to use an LED 30 smaller than the φ5 mm size manufactured by the transfer molding method. Therefore,
The above-mentioned drawbacks do not become apparent and do not cause any practical problems.

【0067】(変更例)上記各実施形態を以下のように
変更してもよい。 ・ 各光学基体20における光学手段の数は9個に限定
されず、一つの光学基体20に任意の複数個の光学手段
が設けられてよい。また、各光学基体20における複数
の光学手段の配列方法は、縦3列及び横3列に限定され
ず、縦及び横の配列数は任意に選択されてよい。
(Modification) Each of the above embodiments may be modified as follows. The number of optical means in each optical base 20 is not limited to nine, and one optical base 20 may be provided with a plurality of arbitrary optical means. The method of arranging the plurality of optical units in each optical base 20 is not limited to three rows and three rows, and the number of rows and columns may be arbitrarily selected.

【0068】・ 上記各実施形態では基板10,14及
び15を単一の基板としたが、光学基体20と同様、基
板を複数の分割片から構成してもよい。この場合、互い
に対応する基板の分割片と光学基体20とを同形同大と
することは好ましい。
In the above embodiments, the substrates 10, 14 and 15 are single substrates. However, as in the case of the optical base 20, the substrate may be composed of a plurality of divided pieces. In this case, it is preferable that the divided pieces of the substrate and the optical base 20 corresponding to each other have the same shape and the same size.

【0069】・ 光学基体20(及び/または基板の分
割片)の形態は、平面正方形状に限定されず、例えば平
面六角形状や平面菱形状であってもよい。ただし、規則
的な隣接配置を担保するためには、平面多角形状である
ことが好ましい。
The form of the optical substrate 20 (and / or the divided pieces of the substrate) is not limited to a square plane, and may be, for example, a hexagonal plane or a rhombus plane. However, in order to ensure regular adjacent arrangement, it is preferable that the shape be a planar polygonal shape.

【0070】・ 上記第2及び第3実施形態におけるL
ED30を、半導体発光素子が発した光を特定方向に偏
向させることができるレンズ型LEDに変更してもよ
い。また、LED30は、発光素子31を透明樹脂等の
光透過性材料で封止せずに裸のまま露出させるタイプで
あってもよい。
L in the above second and third embodiments
The ED 30 may be changed to a lens-type LED that can deflect light emitted from the semiconductor light emitting element in a specific direction. Further, the LED 30 may be of a type in which the light emitting element 31 is exposed naked without being sealed with a light transmitting material such as a transparent resin.

【0071】・ 上記第3実施形態における基板10の
光学的開口部11を、貫通孔ではなく、当該光学的開口
部の形状に対応した光透過性固体材料で形成してもよ
い。あるいは、基板10を光透過性の板材(例えばガラ
ス板)で形成し、その表面に不透明な遮光層を印刷する
ことで遮光部及び遮光板部分を構成する一方、残された
非印刷部分を、光透過性材料で埋められた環状または円
弧状の光学的開口部11として機能させてもよい。
The optical opening 11 of the substrate 10 in the third embodiment may be formed of a light-transmitting solid material corresponding to the shape of the optical opening instead of the through hole. Alternatively, the substrate 10 is formed of a light-transmitting plate (eg, a glass plate), and an opaque light-shielding layer is printed on the surface to form the light-shielding portion and the light-shielding plate portion, while the remaining non-printed portion is An annular or arcuate optical opening 11 filled with a light transmitting material may function.

【0072】・ 上記第3実施形態では、反射凹面21
の凹面形状が滑らかに連続したものを想定していたが、
その凹面での反射光を特定の集光領域Dに集束させるよ
うな面構成である限り、連続的に滑らかな凹面である必
要はない。例えば、極めて多数の微小平面を個々の微小
平面の角度を微妙に変化させつつ配列することで、前記
反射凹面21と光学的に等価な凹状多面体を構成しても
よい。このような凹状多面体も、本件明細書でいう「反
射凹面」の範疇に含まれる。
In the third embodiment, the reflecting concave surface 21
Was assumed to have a smoothly continuous concave shape.
It is not necessary for the concave surface to be a continuously smooth concave surface as long as the surface configuration converges the light reflected by the concave surface to a specific light-collecting region D. For example, a concave polyhedron optically equivalent to the reflective concave surface 21 may be formed by arranging an extremely large number of minute planes while slightly changing the angle of each minute plane. Such a concave polyhedron is also included in the category of “reflective concave surface” in the present specification.

【0073】・ 前記反射凹面21及び24を、前記中
心点P1と外縁点P2との間の反射曲線に近似した円
弧、放物線、サイクロイド曲線、渦巻き曲線等の曲線の
一部を中心軸線Z周りに回転して得られる回転曲面に変
更してもよい。
The reflection concave surfaces 21 and 24 are formed by forming a part of a curve such as an arc, a parabola, a cycloid curve, or a spiral curve which approximates a reflection curve between the center point P1 and the outer edge point P2 around the center axis Z. It may be changed to a rotating curved surface obtained by rotation.

【0074】前記各実施形態及び変更例から、さらに把
握される技術的思想の要点を以下に列挙する。 ・ 請求項5〜7のうちいずれか一項において、前記光
学基体には、前記反射凹面が内壁面を構成する凹部が形
成されており、その凹部の内側領域に前記発光ダイオー
ドの発光部が包含されること。
The points of the technical idea which are further grasped from the above embodiments and modified examples are listed below. The optical substrate according to any one of claims 5 to 7, wherein the optical base is formed with a concave portion in which the reflective concave surface forms an inner wall surface, and a light emitting portion of the light emitting diode is included in an inner region of the concave portion. Be done.

【0075】・ 光源装置を構成するための光源構成単
位であって、複数の発光ダイオードが表面実装された基
板と、その基板上に実装された発光素子の光の放出方向
に配置される光学手段群とから構成されるとともに、前
記光学手段群にはそれと対応している各発光ダイオード
にそれぞれ対応した複数の光学手段が一体的に設けられ
ていることを特徴とする光源構成単位。
A light source constituting unit for constituting a light source device, wherein a substrate on which a plurality of light emitting diodes are surface-mounted and optical means arranged in a light emitting direction of a light emitting element mounted on the substrate A plurality of optical means respectively corresponding to the respective light emitting diodes corresponding to the optical means group.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、基
板に対し複数の発光ダイオードを表面実装したことと、
各発光ダイオードに対応する光学手段を光学基体として
一体化したこととの相乗効果により、光源装置全体の配
光特性を向上又は安定化させるとともに、光源装置の生
産性を高めることができる。
As described above in detail, according to the present invention, a plurality of light emitting diodes are surface-mounted on a substrate;
The synergistic effect of integrating the optical means corresponding to each light emitting diode as an optical base can improve or stabilize the light distribution characteristics of the entire light source device and increase the productivity of the light source device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 第1実施形態の光源装置における縦断面図
(図2の1−1線での縦断面図)。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view (a longitudinal sectional view taken along line 1-1 in FIG. 2) of a light source device according to a first embodiment.

【図2】 第1実施形態の光源装置における光学基体群
の部分平面図。
FIG. 2 is a partial plan view of an optical base group in the light source device of the first embodiment.

【図3】 トランスファーモールド用金型の一例を示す
概略断面図。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing an example of a transfer mold.

【図4】 第2実施形態の光源装置における図1相当の
縦断面図。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view corresponding to FIG. 1 in a light source device according to a second embodiment.

【図5】 第3実施形態の光源装置における基板の部分
平面図。
FIG. 5 is a partial plan view of a substrate in a light source device according to a third embodiment.

【図6】 第3実施形態の光源装置における光学基体群
の部分平面図。
FIG. 6 is a partial plan view of an optical base group in the light source device according to the third embodiment.

【図7】 図5及び図6の7−7線での縦断面図。FIG. 7 is a longitudinal sectional view taken along line 7-7 in FIGS. 5 and 6;

【図8】 図7の一部分を拡大した断面図。FIG. 8 is an enlarged sectional view of a part of FIG. 7;

【図9】 第3実施形態の光源装置を組み込んだ信号機
の正面図。
FIG. 9 is a front view of a traffic light incorporating the light source device according to the third embodiment.

【図10】 従来の光源装置及びその一部の断面図。FIG. 10 is a sectional view of a conventional light source device and a part thereof.

【図11】 ポッティングモールドによるレンズ型LE
Dの製造に関する断面図。
FIG. 11 shows a lens LE using a potting mold.
Sectional drawing regarding manufacture of D.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…基板、11…光学的開口部、14,15…基板、
20…光学基体(光学手段群)、21,24…反射凹面
(反射面及び光学手段)、25…アウターレンズ(光学
手段)、30…発光ダイオード(LED)、31…発光
素子、33…透明樹脂(光透過性材料)、D…集光領
域、Z…中心軸線。
10: substrate, 11: optical opening, 14, 15: substrate,
Reference numeral 20: optical substrate (optical means group), 21, 24: reflective concave surface (reflective surface and optical means), 25: outer lens (optical means), 30: light emitting diode (LED), 31: light emitting element, 33: transparent resin (Light transmissive material), D: condensing area, Z: central axis.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 寿夫 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) 5F041 AA06 AA31 CA67 DA43 DB01 DB09 DC07 EE16 EE23 FF06 FF11  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Toshio Yamaguchi 1 Ochiai Ogata, Kasuga-cho, Nishi-Kasugai-gun, Aichi F-term (reference) 5F041 AA06 AA31 CA67 DA43 DB01 DB09 DC07 EE16 EE23 FF06 FF11

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光透過性材料内に封止された発光素子を
有する複数の発光ダイオードと、該複数の発光ダイオー
ドが表面実装された一つまたは複数の基板とを備え、前
記発光ダイオードの光の放射方向に、複数の光学手段を
前記発光ダイオードにそれぞれ対応させ一体化された状
態で配置したことを特徴とする光源装置。
1. A light emitting device comprising: a plurality of light emitting diodes each having a light emitting element encapsulated in a light transmitting material; and one or more substrates on which the plurality of light emitting diodes are surface-mounted. A light source device, wherein a plurality of optical means are respectively arranged in an integrated state corresponding to the light emitting diodes in the emission direction.
【請求項2】 前記光学手段が、レンズからなることを
特徴とする請求項1に記載の光源装置。
2. The light source device according to claim 1, wherein said optical means comprises a lens.
【請求項3】 前記光学手段が、入射した光を反射制御
する反射面からなることを特徴とする請求項1に記載の
光源装置。
3. The light source device according to claim 1, wherein said optical means comprises a reflection surface for controlling reflection of incident light.
【請求項4】 前記光学手段は、それに対応する発光ダ
イオードの放射面の面積の少なくとも4倍の平面積を有
することを特徴とする請求項1〜請求項3のうちいずれ
か一項に記載の光源装置。
4. The device according to claim 1, wherein the optical means has a plane area at least four times as large as the area of the emission surface of the light emitting diode corresponding to the optical means. Light source device.
【請求項5】 前記反射面は、前記対応する発光ダイオ
ードの中心軸線を取り巻く略環状の反射凹面であるとと
もに、前記発光ダイオードからの光の反射光を、前記中
心軸線を中心とする環状の集光領域内に集光させるよう
な凹面形状をなしていることを特徴とする請求項3に記
載の光源装置。
5. The reflecting surface is a substantially annular reflecting concave surface surrounding the central axis of the corresponding light emitting diode, and reflects the reflected light of the light from the light emitting diode into an annular collection centered on the central axis. The light source device according to claim 3, wherein the light source device has a concave shape so as to converge light in the light area.
【請求項6】 前記反射凹面は、前記集光領域の径方向
の中間点を一つの焦点とし、前記発光ダイオードをもう
一つの焦点とする楕円弧を前記中心軸線の周りに回転さ
せた形状をなしていることを特徴とする請求項5に記載
の光源装置。
6. The reflection concave surface has a shape obtained by rotating an elliptical arc having the light-emitting diode as another focal point around the center axis, with one radial center point of the light-collecting region as one focal point. The light source device according to claim 5, wherein:
【請求項7】 前記基板には、そこに実装された各発光
ダイオード毎にそれぞれの中心軸線を中心とする円弧に
沿った複数の光学的開口部が設けられるとともに、各光
学的開口部にほぼ重ねて前記環状の集光領域が設定さ
れ、さらに前記基板における光学的開口部以外の部分は
遮光部となっていることを特徴とする請求項5または請
求項6に記載の光源装置。
7. The substrate is provided with a plurality of optical openings along an arc centered on a central axis for each of the light emitting diodes mounted on the substrate, and each of the optical openings has substantially 7. The light source device according to claim 5, wherein the annular light-collecting region is set to overlap, and a portion other than the optical opening in the substrate is a light-shielding portion. 8.
【請求項8】 複数の光学手段が一体的に設けられてな
る光学手段群を複数個準備する工程と、 基板上に光透過性材料内に封止された発光素子を有する
複数の発光ダイオードを表面実装する工程と、 前記複数個の光学手段群を前記発光ダイオードの光の放
射方向に互いに隣接配置することにより、前記基板上に
実装された発光ダイオードと、各光学基体群の光学手段
とをそれぞれ対応させる工程とを備えてなることを特徴
とする光源装置の製造方法。
8. A step of preparing a plurality of optical means groups in which a plurality of optical means are integrally provided; and providing a plurality of light emitting diodes having light emitting elements sealed in a light transmitting material on a substrate. Surface mounting step, by arranging the plurality of optical means groups adjacent to each other in the light emission direction of the light emitting diode, the light emitting diodes mounted on the substrate and the optical means of each optical base group And a method for manufacturing the light source device.
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