JP2002314137A - 反射型発光ダイオード - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 反射型発光ダイオードにおいて、反射鏡の端
部が発光素子の発光面まで達しなくとも高い外部放射効
率が得られるようにすることによって、反射鏡の設計自
由度を増すことができること。 【解決手段】 反射型ＬＥＤの光源１においては、凹状
の反射鏡３ｃの底面に発光素子２がマウントされている
ために発光素子２の発光面から水平方向に出る光も反射
鏡３ｃで反射されて、発光素子２から出る光は発光面に
垂直な軸から所定範囲内に集中して照射される。このた
め、光源１に対向して設けられる反射鏡の端部は光源１
の発光素子２の発光面の高さまで近づける必要がなく、
反射鏡を発光素子２から離して設けても高い外部放射効
率を得ることができる。これによって、反射鏡の設計自
由度が増して、種々の対応が可能となる。
部が発光素子の発光面まで達しなくとも高い外部放射効
率が得られるようにすることによって、反射鏡の設計自
由度を増すことができること。 【解決手段】 反射型ＬＥＤの光源１においては、凹状
の反射鏡３ｃの底面に発光素子２がマウントされている
ために発光素子２の発光面から水平方向に出る光も反射
鏡３ｃで反射されて、発光素子２から出る光は発光面に
垂直な軸から所定範囲内に集中して照射される。このた
め、光源１に対向して設けられる反射鏡の端部は光源１
の発光素子２の発光面の高さまで近づける必要がなく、
反射鏡を発光素子２から離して設けても高い外部放射効
率を得ることができる。これによって、反射鏡の設計自
由度が増して、種々の対応が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子が反射鏡
を形成するリードにマウントされた光源とそれと対向し
て設けられた反射鏡を具備する反射型発光ダイオード
（以下、「反射型ＬＥＤ」とも略する。）に関するもの
である。なお、本明細書中ではＬＥＤチップそのものは
「発光素子」と呼び、ＬＥＤチップを搭載したパッケー
ジ樹脂またはレンズ系等の光学装置を含む発光体を「光
源」と呼び、光源を搭載した発光装置全体を「発光ダイ
オード」または「ＬＥＤ」と呼ぶこととする。
を形成するリードにマウントされた光源とそれと対向し
て設けられた反射鏡を具備する反射型発光ダイオード
（以下、「反射型ＬＥＤ」とも略する。）に関するもの
である。なお、本明細書中ではＬＥＤチップそのものは
「発光素子」と呼び、ＬＥＤチップを搭載したパッケー
ジ樹脂またはレンズ系等の光学装置を含む発光体を「光
源」と呼び、光源を搭載した発光装置全体を「発光ダイ
オード」または「ＬＥＤ」と呼ぶこととする。
【０００２】
【従来の技術】従来の反射型ＬＥＤの一例について、図
４を参照して説明する。図４は従来の反射型ＬＥＤの全
体構成を示す縦断面図である。図４に示されるように、
この反射型ＬＥＤ３０においては、ＧａＡｓ系の発光素
子３２に電力を供給する１対のリード３３ａ，３３ｂの
うち一方のリード３３ａに発光素子３２がマウントされ
ている。発光素子３２と他方のリード３３ｂはワイヤ３
４によってボンディングされており、この発光素子３２
の発光面と対向して、直線反射率に優れたアルミ板を凹
状にプレスした反射鏡３５が配置されている。そして、
発光素子３２、１対のリード３３ａ，３３ｂの一部、ワ
イヤ３４及び反射鏡３５が、透明エポキシ樹脂３６によ
って封止されるとともに、発光素子３２の背面側に光放
射面３６ａが形成されている。
４を参照して説明する。図４は従来の反射型ＬＥＤの全
体構成を示す縦断面図である。図４に示されるように、
この反射型ＬＥＤ３０においては、ＧａＡｓ系の発光素
子３２に電力を供給する１対のリード３３ａ，３３ｂの
うち一方のリード３３ａに発光素子３２がマウントされ
ている。発光素子３２と他方のリード３３ｂはワイヤ３
４によってボンディングされており、この発光素子３２
の発光面と対向して、直線反射率に優れたアルミ板を凹
状にプレスした反射鏡３５が配置されている。そして、
発光素子３２、１対のリード３３ａ，３３ｂの一部、ワ
イヤ３４及び反射鏡３５が、透明エポキシ樹脂３６によ
って封止されるとともに、発光素子３２の背面側に光放
射面３６ａが形成されている。
【０００３】反射鏡３５の反射面は発光素子３２を焦点
とする回転放物面に形成されているために、発光素子３
２から発せられ反射鏡３５で反射された光は、全て回転
放物面の軸に平行な方向に反射され、光放射面３６ａか
ら外部に放射される。このようにして、外部放射効率の
高い反射型ＬＥＤ３０が構成されている。
とする回転放物面に形成されているために、発光素子３
２から発せられ反射鏡３５で反射された光は、全て回転
放物面の軸に平行な方向に反射され、光放射面３６ａか
ら外部に放射される。このようにして、外部放射効率の
高い反射型ＬＥＤ３０が構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる反射型
ＬＥＤ３０においては、高い外部放射効率を確保するた
めには、反射鏡３５を発光素子３２に対して約２πｓｔ
ｒａｄの立体角をもつものとする必要があった。即ち、
発光素子３２の発光面からほぼ水平方向に放射される光
をも反射するために、反射鏡３５の端部が発光素子３２
の発光面の高さまで達するように反射鏡３５を形成しな
ければならなかった。このため、反射鏡３５を発光素子
３２に接近させて配置しなければならず、反射鏡３５の
設計自由度が制約されるという問題点があった。
ＬＥＤ３０においては、高い外部放射効率を確保するた
めには、反射鏡３５を発光素子３２に対して約２πｓｔ
ｒａｄの立体角をもつものとする必要があった。即ち、
発光素子３２の発光面からほぼ水平方向に放射される光
をも反射するために、反射鏡３５の端部が発光素子３２
の発光面の高さまで達するように反射鏡３５を形成しな
ければならなかった。このため、反射鏡３５を発光素子
３２に接近させて配置しなければならず、反射鏡３５の
設計自由度が制約されるという問題点があった。
【０００５】そこで、本発明は、反射鏡の端部が発光素
子の発光面の高さまで達しなくとも高い外部放射効率が
得られるようにすることによって、反射鏡の設計自由度
を増すことができる反射型発光ダイオードを提供するこ
とを課題とするものである。
子の発光面の高さまで達しなくとも高い外部放射効率が
得られるようにすることによって、反射鏡の設計自由度
を増すことができる反射型発光ダイオードを提供するこ
とを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明にかかる
反射型発光ダイオードは、発光素子と、前記発光素子に
電力を供給するリードと、前記発光素子の周囲に設けら
れた凹状の反射鏡とを具備する光源と、前記光源に対向
して設けられた反射鏡とを具備するものである。
反射型発光ダイオードは、発光素子と、前記発光素子に
電力を供給するリードと、前記発光素子の周囲に設けら
れた凹状の反射鏡とを具備する光源と、前記光源に対向
して設けられた反射鏡とを具備するものである。
【０００７】かかる構成の反射型ＬＥＤにおいては、光
源の発光素子の周囲に凹状の反射鏡が設けられているた
めに、発光素子の発光面から発せられた光は水平方向に
は拡散せず、発光面に垂直な軸から所定範囲内に集中し
て照射される。このため、光源に対向して設けられた反
射鏡は、この発光面に垂直な軸から所定範囲内に照射さ
れる光を反射すれば良いので、反射鏡の端部は発光面の
高さまで達する必要はなく、反射鏡の設計自由度が増す
とともに、光源から離して配置することができる。そし
て、この反射鏡によって、光源から照射される光をほぼ
全て反射して、高い外部放射効率で外部放射することが
できる。
源の発光素子の周囲に凹状の反射鏡が設けられているた
めに、発光素子の発光面から発せられた光は水平方向に
は拡散せず、発光面に垂直な軸から所定範囲内に集中し
て照射される。このため、光源に対向して設けられた反
射鏡は、この発光面に垂直な軸から所定範囲内に照射さ
れる光を反射すれば良いので、反射鏡の端部は発光面の
高さまで達する必要はなく、反射鏡の設計自由度が増す
とともに、光源から離して配置することができる。そし
て、この反射鏡によって、光源から照射される光をほぼ
全て反射して、高い外部放射効率で外部放射することが
できる。
【０００８】このようにして、反射鏡の端部が発光素子
の発光面の高さまで達しなくとも高い外部放射効率が得
られるようにすることによって、反射鏡の設計自由度を
増すことができる反射型ＬＥＤとなる。
の発光面の高さまで達しなくとも高い外部放射効率が得
られるようにすることによって、反射鏡の設計自由度を
増すことができる反射型ＬＥＤとなる。
【０００９】請求項２の発明にかかる反射型発光ダイオ
ードは、請求項１の構成において、前記光源に対向して
設けられた反射鏡は、前記光源に対し、１．６５πｓｔ
ｒａｄ以下の立体角を有するものである。
ードは、請求項１の構成において、前記光源に対向して
設けられた反射鏡は、前記光源に対し、１．６５πｓｔ
ｒａｄ以下の立体角を有するものである。
【００１０】前述の如く、光源の発光素子の周囲に凹状
の反射鏡が設けられているために、発光素子の発光面か
ら発せられた光は水平方向には拡散せず、発光面に垂直
な軸から約８０度の範囲内に集中して照射される。この
ため、光源に対向して設けられた反射鏡は、この発光面
に垂直な軸から約８０度の範囲内に照射される光を反射
すれば良い。この約８０度の範囲は、立体角にすると約
１．６５πｓｔｒａｄであるので、反射鏡は１．６５π
ｓｔｒａｄ以下の立体角を有するもので良い。これによ
って、反射鏡の端部は発光面の高さまで達する必要はな
く、反射鏡の設計自由度が増すとともに、光源から離し
て配置することができる。そして、この反射鏡によっ
て、光源から照射される光をほぼ全て反射して、高い外
部放射効率で外部放射することができる。
の反射鏡が設けられているために、発光素子の発光面か
ら発せられた光は水平方向には拡散せず、発光面に垂直
な軸から約８０度の範囲内に集中して照射される。この
ため、光源に対向して設けられた反射鏡は、この発光面
に垂直な軸から約８０度の範囲内に照射される光を反射
すれば良い。この約８０度の範囲は、立体角にすると約
１．６５πｓｔｒａｄであるので、反射鏡は１．６５π
ｓｔｒａｄ以下の立体角を有するもので良い。これによ
って、反射鏡の端部は発光面の高さまで達する必要はな
く、反射鏡の設計自由度が増すとともに、光源から離し
て配置することができる。そして、この反射鏡によっ
て、光源から照射される光をほぼ全て反射して、高い外
部放射効率で外部放射することができる。
【００１１】このようにして、反射鏡の端部が発光素子
の発光面の高さまで達しなくとも高い外部放射効率が得
られるようにすることによって、反射鏡の設計自由度を
増すことができる反射型ＬＥＤとなる。
の発光面の高さまで達しなくとも高い外部放射効率が得
られるようにすることによって、反射鏡の設計自由度を
増すことができる反射型ＬＥＤとなる。
【００１２】請求項３の発明にかかる反射型発光ダイオ
ードは、請求項１または請求項２の構成において、前記
光源は、前記発光素子、前記リードの一部、前記凹状の
反射鏡を封止するとともに、前記発光素子の発光面側に
光放射面を形成する光透過性材料を具備するものであ
る。
ードは、請求項１または請求項２の構成において、前記
光源は、前記発光素子、前記リードの一部、前記凹状の
反射鏡を封止するとともに、前記発光素子の発光面側に
光放射面を形成する光透過性材料を具備するものであ
る。
【００１３】かかる構成の反射型ＬＥＤにおいては、発
光素子が光透過性材料で封止されていることによって発
光素子から発せられる光量が封止されていない場合の約
２倍になる。これによって、光源ひいては反射型ＬＥＤ
の光度が大幅に増加する。そして、発光素子の発光面側
に光放射面が形成されていることによって、発光素子の
周囲に設けられた凹状の反射鏡によって照射範囲が制限
される発光素子から発せられる光をさらに制御して照射
範囲を制限することができる。これによって、光源と対
向して設けられた反射鏡の設計自由度をさらに増すこと
ができる。
光素子が光透過性材料で封止されていることによって発
光素子から発せられる光量が封止されていない場合の約
２倍になる。これによって、光源ひいては反射型ＬＥＤ
の光度が大幅に増加する。そして、発光素子の発光面側
に光放射面が形成されていることによって、発光素子の
周囲に設けられた凹状の反射鏡によって照射範囲が制限
される発光素子から発せられる光をさらに制御して照射
範囲を制限することができる。これによって、光源と対
向して設けられた反射鏡の設計自由度をさらに増すこと
ができる。
【００１４】このようにして、光度が大幅に増加すると
ともに反射鏡の設計自由度をさらに増すことができる反
射型ＬＥＤとなる。
ともに反射鏡の設計自由度をさらに増すことができる反
射型ＬＥＤとなる。
【００１５】請求項４の発明にかかる反射型発光ダイオ
ードは、請求項３の構成において、前記光放射面は凸レ
ンズであるものである。
ードは、請求項３の構成において、前記光放射面は凸レ
ンズであるものである。
【００１６】かかる構成の反射型ＬＥＤにおいては、発
光素子の発光面側に凸レンズが形成されていることによ
って、凹状の反射鏡によって照射範囲が制限される発光
素子から発せられる光をさらに集光して照射範囲をより
狭めることができる。これによって、光源と対向して設
けられた反射鏡の端部を発光素子の発光面からさらに離
すことができるので、反射鏡の設計自由度をさらに増す
ことができる。
光素子の発光面側に凸レンズが形成されていることによ
って、凹状の反射鏡によって照射範囲が制限される発光
素子から発せられる光をさらに集光して照射範囲をより
狭めることができる。これによって、光源と対向して設
けられた反射鏡の端部を発光素子の発光面からさらに離
すことができるので、反射鏡の設計自由度をさらに増す
ことができる。
【００１７】このようにして、光源から照射される光の
範囲をさらに狭めることによって反射鏡の設計自由度を
さらに増すことができる反射型ＬＥＤとなる。
範囲をさらに狭めることによって反射鏡の設計自由度を
さらに増すことができる反射型ＬＥＤとなる。
【００１８】請求項５の発明にかかる反射型発光ダイオ
ードは、請求項３または請求項４の構成において、前記
光放射面は楕円体凸レンズの頂き部分を平面にカットし
た形状であるものである。
ードは、請求項３または請求項４の構成において、前記
光放射面は楕円体凸レンズの頂き部分を平面にカットし
た形状であるものである。
【００１９】これによって、凹状の反射鏡によって照射
範囲が発光面に垂直な軸から所定範囲内に制限される発
光素子から発せられる光のうち、発光面に垂直な軸の周
囲の中心部分の光がそのまままっすぐ照射されず、外側
方向に屈折して斜め方向に照射される。したがって、光
源と対向して配置された反射鏡の中央部分には殆ど光が
当たらないことになるが、この反射鏡の中央部分で反射
された光は対向する光源で遮られて外部には出ないの
で、この反射鏡の中央部分に当たる無駄な光が殆どなく
なることによって発光素子から発せられる光がより有効
に反射されて、外部放射効率がさらに向上することにな
る。また、この構成で全体を小型化しても反射鏡の中央
部分には殆ど光が当たらないことから高い外部放射効率
を維持することができるため、小型化も可能となる。
範囲が発光面に垂直な軸から所定範囲内に制限される発
光素子から発せられる光のうち、発光面に垂直な軸の周
囲の中心部分の光がそのまままっすぐ照射されず、外側
方向に屈折して斜め方向に照射される。したがって、光
源と対向して配置された反射鏡の中央部分には殆ど光が
当たらないことになるが、この反射鏡の中央部分で反射
された光は対向する光源で遮られて外部には出ないの
で、この反射鏡の中央部分に当たる無駄な光が殆どなく
なることによって発光素子から発せられる光がより有効
に反射されて、外部放射効率がさらに向上することにな
る。また、この構成で全体を小型化しても反射鏡の中央
部分には殆ど光が当たらないことから高い外部放射効率
を維持することができるため、小型化も可能となる。
【００２０】このようにして、反射鏡の設計自由度を増
すことができるとともに外部放射効率がさらに向上し、
小型化も可能な反射型ＬＥＤとなる。
すことができるとともに外部放射効率がさらに向上し、
小型化も可能な反射型ＬＥＤとなる。
【００２１】請求項６の発明にかかる反射型発光ダイオ
ードは、請求項１乃至請求項５のいずれか１つの構成に
おいて、光透過孔を有する遮光部材を有し、前記光源に
対向して設けられた反射鏡は、前記光源からの光を前記
遮光部材の光透過孔に集光した後、外部放射するもので
ある。
ードは、請求項１乃至請求項５のいずれか１つの構成に
おいて、光透過孔を有する遮光部材を有し、前記光源に
対向して設けられた反射鏡は、前記光源からの光を前記
遮光部材の光透過孔に集光した後、外部放射するもので
ある。
【００２２】ここで、「光透過孔」は、貫通孔でも良い
し、光透過性材料で塞がれた孔であっても良い。
し、光透過性材料で塞がれた孔であっても良い。
【００２３】本発明にかかる反射型ＬＥＤは、所謂遮光
反射型ＬＥＤである。遮光反射型ＬＥＤとは、遮光部材
に設けられた光透過孔の大きさを必要最小限とすること
によって、外部からの光が光透過孔を通過して反射鏡で
反射されて再び外部に出ることによって光源の点灯時と
消灯時のコントラストが低下することを防いだ反射型Ｌ
ＥＤである。このため、必要最小限の大きさとされた光
透過孔に光源からの光を反射集光して効率良く通過させ
るために、反射鏡の反射面の形状を、光源と複数の光透
過孔とを各焦点とする複数の回転楕円面の一部の集合体
や、光源と光透過孔とを焦点とする楕円の一部を中心軸
周りに回転させた形状等の、特殊な形状とする必要があ
る。
反射型ＬＥＤである。遮光反射型ＬＥＤとは、遮光部材
に設けられた光透過孔の大きさを必要最小限とすること
によって、外部からの光が光透過孔を通過して反射鏡で
反射されて再び外部に出ることによって光源の点灯時と
消灯時のコントラストが低下することを防いだ反射型Ｌ
ＥＤである。このため、必要最小限の大きさとされた光
透過孔に光源からの光を反射集光して効率良く通過させ
るために、反射鏡の反射面の形状を、光源と複数の光透
過孔とを各焦点とする複数の回転楕円面の一部の集合体
や、光源と光透過孔とを焦点とする楕円の一部を中心軸
周りに回転させた形状等の、特殊な形状とする必要があ
る。
【００２４】しかし、本発明の反射型ＬＥＤにおいて
は、発光素子の周囲に凹状の反射鏡を設けることによっ
て、光源と対向して設けられた反射鏡の設計自由度が増
しているため、外部放射効率の高い遮光反射型ＬＥＤと
することができる。さらに、本発明の反射型ＬＥＤにお
いては、反射鏡を光源から離して設けることができるた
め、光源と光透過孔との位置関係を変えずに光透過孔か
ら放射される光の指向性を高めることができる。これに
よって、外部の２次光学系での制御が容易になり、様々
な応用が可能な遮光反射型ＬＥＤとなる。
は、発光素子の周囲に凹状の反射鏡を設けることによっ
て、光源と対向して設けられた反射鏡の設計自由度が増
しているため、外部放射効率の高い遮光反射型ＬＥＤと
することができる。さらに、本発明の反射型ＬＥＤにお
いては、反射鏡を光源から離して設けることができるた
め、光源と光透過孔との位置関係を変えずに光透過孔か
ら放射される光の指向性を高めることができる。これに
よって、外部の２次光学系での制御が容易になり、様々
な応用が可能な遮光反射型ＬＥＤとなる。
【００２５】このようにして、遮光反射型ＬＥＤとして
も外部放射効率が高く、また光透過孔から放射される光
の指向性を高めることができる反射型ＬＥＤとなる。
も外部放射効率が高く、また光透過孔から放射される光
の指向性を高めることができる反射型ＬＥＤとなる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。
て図面を参照しながら説明する。
【００２７】実施の形態１ まず、本発明の実施の形態１について、図１及び図２を
参照して説明する。図１（ａ）は本発明の実施の形態１
にかかる反射型発光ダイオードの光源の構成を示す縦断
面図、（ｂ）は光源の構成を示す底面図である。図２
（ａ）は本発明の実施の形態１にかかる反射型発光ダイ
オードの全体構成を示す平面図、（ｂ）は縦断面図であ
る。
参照して説明する。図１（ａ）は本発明の実施の形態１
にかかる反射型発光ダイオードの光源の構成を示す縦断
面図、（ｂ）は光源の構成を示す底面図である。図２
（ａ）は本発明の実施の形態１にかかる反射型発光ダイ
オードの全体構成を示す平面図、（ｂ）は縦断面図であ
る。
【００２８】図１（ａ），（ｂ）に示されるように、本
実施の形態１の反射型ＬＥＤの光源１は、発光素子２に
電力を供給する１対のリード３ａ，３ｂのうち、一方の
リード３ａに凹状の反射鏡３ｃを設けて、この凹状の反
射鏡３ｃの底面に発光素子２が銀ペーストでマウントさ
れている。発光素子２の表面の電極と１対のリード３
ａ，３ｂのうち他方のリード３ｂとがワイヤ４でボンデ
ィングされている。そして、発光素子２、１対のリード
３ａ，３ｂの一部、凹状の反射鏡３ｃ及びワイヤ４が光
透過性材料としての透明エポキシ樹脂５で封止されて、
発光素子２の発光面側に光放射面（凸レンズ）６が形成
されている。この凸レンズ６は、下半分が楕円体の頂き
部分を平面にカットした形状を有している。さらに、透
明エポキシ樹脂５の外部において、１対のリード３ａ，
３ｂは略垂直に２度折り曲げられて基板に実装可能にな
っている。
実施の形態１の反射型ＬＥＤの光源１は、発光素子２に
電力を供給する１対のリード３ａ，３ｂのうち、一方の
リード３ａに凹状の反射鏡３ｃを設けて、この凹状の反
射鏡３ｃの底面に発光素子２が銀ペーストでマウントさ
れている。発光素子２の表面の電極と１対のリード３
ａ，３ｂのうち他方のリード３ｂとがワイヤ４でボンデ
ィングされている。そして、発光素子２、１対のリード
３ａ，３ｂの一部、凹状の反射鏡３ｃ及びワイヤ４が光
透過性材料としての透明エポキシ樹脂５で封止されて、
発光素子２の発光面側に光放射面（凸レンズ）６が形成
されている。この凸レンズ６は、下半分が楕円体の頂き
部分を平面にカットした形状を有している。さらに、透
明エポキシ樹脂５の外部において、１対のリード３ａ，
３ｂは略垂直に２度折り曲げられて基板に実装可能にな
っている。
【００２９】かかる構成を有する光源１においては、凹
状の反射鏡３ｃの底面に発光素子２がマウントされてい
るために発光素子２の発光面から水平方向に出る光も反
射鏡３ｃで反射されて、発光素子２から出る光は発光面
に垂直な軸から約８０度の範囲内に集中して照射され
る。また、光源１を封止している凸レンズ６は、楕円体
の頂き部分を平面にカットした形状を有しているため、
発光素子２の発光面に垂直な中心軸周りに出射される光
は、この平面で外側に屈折して放射される結果、光源１
の真下に当たる部分には殆ど光が放射されないことにな
る。さらに、発光素子２が光透過性材料としての透明エ
ポキシ樹脂５で封止されているために、発光素子２から
放射される光量は、封止されていない場合の約２倍にな
り、光源１の光度も大きくなる。
状の反射鏡３ｃの底面に発光素子２がマウントされてい
るために発光素子２の発光面から水平方向に出る光も反
射鏡３ｃで反射されて、発光素子２から出る光は発光面
に垂直な軸から約８０度の範囲内に集中して照射され
る。また、光源１を封止している凸レンズ６は、楕円体
の頂き部分を平面にカットした形状を有しているため、
発光素子２の発光面に垂直な中心軸周りに出射される光
は、この平面で外側に屈折して放射される結果、光源１
の真下に当たる部分には殆ど光が放射されないことにな
る。さらに、発光素子２が光透過性材料としての透明エ
ポキシ樹脂５で封止されているために、発光素子２から
放射される光量は、封止されていない場合の約２倍にな
り、光源１の光度も大きくなる。
【００３０】このような特性を有する光源１が、図２
（ａ），（ｂ）に示されるように、実装基板７に穿設さ
れた円形の光透過孔７ｂの中心部に突出して設けられた
実装部７ａの下面にハンダ付けで実装される。そして、
実装基板７から離れた位置に、ポリカーボネート樹脂の
凹状の表面にアルミニウム蒸着を施すことにより反射鏡
９を形成した反射基板８が配置されている。このように
して、本実施の形態１の反射型ＬＥＤ１０が構成されて
いる。
（ａ），（ｂ）に示されるように、実装基板７に穿設さ
れた円形の光透過孔７ｂの中心部に突出して設けられた
実装部７ａの下面にハンダ付けで実装される。そして、
実装基板７から離れた位置に、ポリカーボネート樹脂の
凹状の表面にアルミニウム蒸着を施すことにより反射鏡
９を形成した反射基板８が配置されている。このように
して、本実施の形態１の反射型ＬＥＤ１０が構成されて
いる。
【００３１】反射鏡９は、光源１を焦点とする回転放物
面に形成されており、反射鏡９の端部は発光素子２の発
光面に垂直な軸から所定範囲内に集中して照射される光
を全て反射する高さ（光源１に対し約１．６５πｓｔｒ
ａｄの立体角）に設定されている。また、光源１からは
真下には殆ど光が照射されないため、反射鏡９の中央部
の反射された光が光源１で遮られる部分には、殆ど光が
照射されない。この結果、光源１から照射された光は全
て反射鏡９で反射されて、回転放物面の回転軸に平行な
方向に、即ち真上に向かって光透過孔７ｂを通って殆ど
全ての光が外部放射される。これによって、反射型ＬＥ
Ｄ１０は非常に高い外部放射効率が得られる反射型ＬＥ
Ｄとなる。
面に形成されており、反射鏡９の端部は発光素子２の発
光面に垂直な軸から所定範囲内に集中して照射される光
を全て反射する高さ（光源１に対し約１．６５πｓｔｒ
ａｄの立体角）に設定されている。また、光源１からは
真下には殆ど光が照射されないため、反射鏡９の中央部
の反射された光が光源１で遮られる部分には、殆ど光が
照射されない。この結果、光源１から照射された光は全
て反射鏡９で反射されて、回転放物面の回転軸に平行な
方向に、即ち真上に向かって光透過孔７ｂを通って殆ど
全ての光が外部放射される。これによって、反射型ＬＥ
Ｄ１０は非常に高い外部放射効率が得られる反射型ＬＥ
Ｄとなる。
【００３２】そして、この構成のまま全体を小さくして
も光源１の真下にあたる部分には殆ど光が放射されない
ので非常に高い外部放射効率が維持されるため、より小
型化することが可能な反射型ＬＥＤとなる。また、発光
素子２の光は発光面に垂直な軸から所定範囲内に集中し
て照射されるため、反射鏡９の端部は発光素子２の発光
面の高さまで近づける必要がなく、反射鏡９を発光素子
２及び実装基板７から離して設けることができる。これ
によって、反射鏡９の設計自由度が増して、種々の対応
が可能となる。
も光源１の真下にあたる部分には殆ど光が放射されない
ので非常に高い外部放射効率が維持されるため、より小
型化することが可能な反射型ＬＥＤとなる。また、発光
素子２の光は発光面に垂直な軸から所定範囲内に集中し
て照射されるため、反射鏡９の端部は発光素子２の発光
面の高さまで近づける必要がなく、反射鏡９を発光素子
２及び実装基板７から離して設けることができる。これ
によって、反射鏡９の設計自由度が増して、種々の対応
が可能となる。
【００３３】本実施の形態１においては、光源１の凹状
の反射鏡３ｃは発光素子２から出る光は、発光面に垂直
な軸から約８０度の範囲内に集中して照射されるものと
して説明したが、９０度範囲内に照射されるものとした
場合でも、発光素子２の側面から発光素子２の背面方向
へ放射される光を反射鏡９へ照射できる効果がある。さ
らに照射範囲角を狭めると反射鏡９の自由度が高まり、
約７０度範囲（光源１に対して約１．３πｓｔｒａｄの
立体角）内としても十分効果がある。
の反射鏡３ｃは発光素子２から出る光は、発光面に垂直
な軸から約８０度の範囲内に集中して照射されるものと
して説明したが、９０度範囲内に照射されるものとした
場合でも、発光素子２の側面から発光素子２の背面方向
へ放射される光を反射鏡９へ照射できる効果がある。さ
らに照射範囲角を狭めると反射鏡９の自由度が高まり、
約７０度範囲（光源１に対して約１．３πｓｔｒａｄの
立体角）内としても十分効果がある。
【００３４】実施の形態２ 次に、本発明の実施の形態２について、図３を参照して
説明する。図３（ａ）は本発明の実施の形態２にかかる
反射型発光ダイオードの全体構成を示す平面図、（ｂ）
は縦断面図である。
説明する。図３（ａ）は本発明の実施の形態２にかかる
反射型発光ダイオードの全体構成を示す平面図、（ｂ）
は縦断面図である。
【００３５】図３（ａ），（ｂ）に示されるように、本
実施の形態２の反射型ＬＥＤ２０は、遮光反射型ＬＥＤ
である。即ち、実施の形態１と同様の光源１が実装され
た実装基板１３の上には黒色の遮光板１４が重ねられ、
これらの実装基板１３及び遮光板１４からなる遮光部材
に穿設された光透過孔１５は幅が狭く、図３（ａ）に示
されるように上から見ると光源１を中心としてほぼ円形
の、Ｃ字型の形状を有している。光源１と対向して、実
装基板１３及び遮光板１４から離れた位置には、ポリカ
ーボネート樹脂の凹状面にアルミニウム１２の蒸着を施
すことにより反射鏡１２を形成した反射基板１１が配置
されている。このようにして、本実施の形態２の反射型
ＬＥＤ２０が構成されている。
実施の形態２の反射型ＬＥＤ２０は、遮光反射型ＬＥＤ
である。即ち、実施の形態１と同様の光源１が実装され
た実装基板１３の上には黒色の遮光板１４が重ねられ、
これらの実装基板１３及び遮光板１４からなる遮光部材
に穿設された光透過孔１５は幅が狭く、図３（ａ）に示
されるように上から見ると光源１を中心としてほぼ円形
の、Ｃ字型の形状を有している。光源１と対向して、実
装基板１３及び遮光板１４から離れた位置には、ポリカ
ーボネート樹脂の凹状面にアルミニウム１２の蒸着を施
すことにより反射鏡１２を形成した反射基板１１が配置
されている。このようにして、本実施の形態２の反射型
ＬＥＤ２０が構成されている。
【００３６】反射鏡１２の反射面は、光源１と光透過孔
１５とを焦点とする楕円の一部を光源１の中心軸周りに
回転させた形状を有している。したがって、光源１から
出て反射鏡１２の反射面で反射された光は、全て光透過
孔１５に集光されて光透過孔１５を通過して外部放射さ
れることになる。これによって、本実施の形態２の反射
型ＬＥＤ２０は、非常に外部放射効率の高い遮光反射型
ＬＥＤとなる。また、光源１の消灯時に光透過孔１５を
通過して外部から入ってきた光は、反射鏡１２で反射さ
れて全て光源１に達して吸収されるので、点灯時と消灯
時のコントラストの高い遮光反射型ＬＥＤとなる。
１５とを焦点とする楕円の一部を光源１の中心軸周りに
回転させた形状を有している。したがって、光源１から
出て反射鏡１２の反射面で反射された光は、全て光透過
孔１５に集光されて光透過孔１５を通過して外部放射さ
れることになる。これによって、本実施の形態２の反射
型ＬＥＤ２０は、非常に外部放射効率の高い遮光反射型
ＬＥＤとなる。また、光源１の消灯時に光透過孔１５を
通過して外部から入ってきた光は、反射鏡１２で反射さ
れて全て光源１に達して吸収されるので、点灯時と消灯
時のコントラストの高い遮光反射型ＬＥＤとなる。
【００３７】さらに、光源１の発光素子２から出る光は
発光面に垂直な軸から約８０度の範囲（光源１に対し約
１．６５πｓｔｒａｄの立体角）内に集中して照射され
るため、反射鏡１２を光源１から離して設けることがで
きる。遮光反射型ＬＥＤでは、反射光を光透過孔１５を
通して外部放射する必要があるため、指向角を狭くする
ためには、反射鏡１２に対する光透過孔１５を離して設
ける必要があるが、これによれば光源１と光透過孔１５
との位置関係を変えずに光透過孔１５から放射される光
の指向性を高めることができる。さらに、光透過孔１５
に光学系を備え、配光調整が可能であるが、この場合、
指向性が高い光の方が制御が容易である。これによっ
て、本実施の形態２の反射型ＬＥＤ２０は、様々な応用
が可能な遮光反射型ＬＥＤとなる。
発光面に垂直な軸から約８０度の範囲（光源１に対し約
１．６５πｓｔｒａｄの立体角）内に集中して照射され
るため、反射鏡１２を光源１から離して設けることがで
きる。遮光反射型ＬＥＤでは、反射光を光透過孔１５を
通して外部放射する必要があるため、指向角を狭くする
ためには、反射鏡１２に対する光透過孔１５を離して設
ける必要があるが、これによれば光源１と光透過孔１５
との位置関係を変えずに光透過孔１５から放射される光
の指向性を高めることができる。さらに、光透過孔１５
に光学系を備え、配光調整が可能であるが、この場合、
指向性が高い光の方が制御が容易である。これによっ
て、本実施の形態２の反射型ＬＥＤ２０は、様々な応用
が可能な遮光反射型ＬＥＤとなる。
【００３８】本実施の形態２においては、反射鏡１２を
光源１から離して設けるとした場合について説明した
が、光源１に対し２πｓｔｒａｄの立体角を有したもの
でも良い。光源１の発光素子２から出る光は、発光面に
垂直な軸から約８０度の範囲内に集中して照射される
（反射鏡周囲部には照射されない）ため、光透過孔１５
から放射される光の指向性を高めることができる。
光源１から離して設けるとした場合について説明した
が、光源１に対し２πｓｔｒａｄの立体角を有したもの
でも良い。光源１の発光素子２から出る光は、発光面に
垂直な軸から約８０度の範囲内に集中して照射される
（反射鏡周囲部には照射されない）ため、光透過孔１５
から放射される光の指向性を高めることができる。
【００３９】また、光透過孔１５を光源１を中心とする
ほぼ円形の形状として、反射鏡１２の反射面を光源１と
光透過孔１５とを焦点とする楕円の一部を光源１の中心
軸周りに回転させた形状とした場合について説明した
が、遮光反射型ＬＥＤとしては、その他にも種々の構成
が可能である。例えば、光透過孔を光源を中心とする正
六角形の各頂点に位置する６個の孔として、反射鏡の反
射面を光源と６個の光透過孔とを各焦点とする６個の回
転楕円面の一部の集合体とする構成としても良い。
ほぼ円形の形状として、反射鏡１２の反射面を光源１と
光透過孔１５とを焦点とする楕円の一部を光源１の中心
軸周りに回転させた形状とした場合について説明した
が、遮光反射型ＬＥＤとしては、その他にも種々の構成
が可能である。例えば、光透過孔を光源を中心とする正
六角形の各頂点に位置する６個の孔として、反射鏡の反
射面を光源と６個の光透過孔とを各焦点とする６個の回
転楕円面の一部の集合体とする構成としても良い。
【００４０】上記各実施の形態においては、発光素子及
びリードの一部等を光透過性材料としての透明エポキシ
樹脂で封止した場合について説明したが、発光素子の周
囲に凹状の反射鏡さえ設ければ、必ずしも樹脂封止しな
くても良い。また、発光素子をマウントするリードは金
属リードフレームによるものに限らず、ガラスエポキシ
回路基板等の上に形成された回路パターンでも良い。ま
た、透明エポキシ樹脂により形成される光放射面を凸レ
ンズとした場合について説明したが、光放射面として
は、平坦面、発光素子を原点とする半球面を始めとして
他にも種々の形状とすることができる。
びリードの一部等を光透過性材料としての透明エポキシ
樹脂で封止した場合について説明したが、発光素子の周
囲に凹状の反射鏡さえ設ければ、必ずしも樹脂封止しな
くても良い。また、発光素子をマウントするリードは金
属リードフレームによるものに限らず、ガラスエポキシ
回路基板等の上に形成された回路パターンでも良い。ま
た、透明エポキシ樹脂により形成される光放射面を凸レ
ンズとした場合について説明したが、光放射面として
は、平坦面、発光素子を原点とする半球面を始めとして
他にも種々の形状とすることができる。
【００４１】さらに、上記各実施の形態においては、封
止材料としての光透過性材料として透明エポキシ樹脂を
使用した例について説明したが、その他にも透明シリコ
ン樹脂を始めとして、硬化前の流動性、充填性、硬化後
の透明性、強度等の条件を満たすものであれば、どのよ
うな光透過性材料を用いても良い。
止材料としての光透過性材料として透明エポキシ樹脂を
使用した例について説明したが、その他にも透明シリコ
ン樹脂を始めとして、硬化前の流動性、充填性、硬化後
の透明性、強度等の条件を満たすものであれば、どのよ
うな光透過性材料を用いても良い。
【００４２】また、上記各実施の形態においては、光透
過孔７ｂ，１５を貫通孔とした場合について説明した
が、透明エポキシ樹脂等の光透過性材料で塞がれた孔と
することもできる。
過孔７ｂ，１５を貫通孔とした場合について説明した
が、透明エポキシ樹脂等の光透過性材料で塞がれた孔と
することもできる。
【００４３】反射型発光ダイオードのその他の部分の構
成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係等について
も、上記各実施の形態に限定されるものではない。
成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係等について
も、上記各実施の形態に限定されるものではない。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
かかる反射型発光ダイオードは、発光素子と、前記発光
素子に電力を供給するリードと、前記発光素子の周囲に
設けられた凹状の反射鏡とを具備する光源と、前記光源
に対向して設けられた反射鏡とを具備するものである。
かかる反射型発光ダイオードは、発光素子と、前記発光
素子に電力を供給するリードと、前記発光素子の周囲に
設けられた凹状の反射鏡とを具備する光源と、前記光源
に対向して設けられた反射鏡とを具備するものである。
【００４５】かかる構成の反射型ＬＥＤにおいては、光
源の発光素子の周囲に凹状の反射鏡が設けられているた
めに、発光素子の発光面から発せられた光は水平方向に
は拡散せず、発光面に垂直な軸から所定範囲内に集中し
て照射される。このため、光源に対向して設けられた反
射鏡は、この発光面に垂直な軸から所定範囲内に照射さ
れる光を反射すれば良いので、反射鏡の端部は発光面の
高さまで達する必要はなく、反射鏡の設計自由度が増す
とともに、光源から離して配置することができる。そし
て、この反射鏡によって、光源から照射される光をほぼ
全て反射して、高い外部放射効率で外部放射することが
できる。
源の発光素子の周囲に凹状の反射鏡が設けられているた
めに、発光素子の発光面から発せられた光は水平方向に
は拡散せず、発光面に垂直な軸から所定範囲内に集中し
て照射される。このため、光源に対向して設けられた反
射鏡は、この発光面に垂直な軸から所定範囲内に照射さ
れる光を反射すれば良いので、反射鏡の端部は発光面の
高さまで達する必要はなく、反射鏡の設計自由度が増す
とともに、光源から離して配置することができる。そし
て、この反射鏡によって、光源から照射される光をほぼ
全て反射して、高い外部放射効率で外部放射することが
できる。
【００４６】このようにして、反射鏡の端部が発光素子
の発光面の高さまで達しなくとも高い外部放射効率が得
られるようにすることによって、反射鏡の設計自由度を
増すことができる反射型ＬＥＤとなる。
の発光面の高さまで達しなくとも高い外部放射効率が得
られるようにすることによって、反射鏡の設計自由度を
増すことができる反射型ＬＥＤとなる。
【００４７】請求項２の発明にかかる反射型発光ダイオ
ードは、請求項１の構成において、前記光源に対向して
設けられた反射鏡は、前記光源に対し、１．６５πｓｔ
ｒａｄ以下の立体角を有するものである。
ードは、請求項１の構成において、前記光源に対向して
設けられた反射鏡は、前記光源に対し、１．６５πｓｔ
ｒａｄ以下の立体角を有するものである。
【００４８】前述の如く、光源の発光素子の周囲に凹状
の反射鏡が設けられているために、発光素子の発光面か
ら発せられた光は水平方向には拡散せず、発光面に垂直
な軸から約８０度の範囲内に集中して照射される。この
ため、光源に対向して設けられた反射鏡は、この発光面
に垂直な軸から約８０度の範囲内に照射される光を反射
すれば良い。この約８０度の範囲は、立体角にすると約
１．６５πｓｔｒａｄであるので、反射鏡は１．６５π
ｓｔｒａｄ以下の立体角を有するもので良い。これによ
って、請求項１に記載の効果に加えて、反射鏡の端部は
発光面の高さまで達する必要はなく、反射鏡の設計自由
度が増すとともに、光源から離して配置することができ
る。そして、この反射鏡によって、光源から照射される
光をほぼ全て反射して、高い外部放射効率で外部放射す
ることができる。
の反射鏡が設けられているために、発光素子の発光面か
ら発せられた光は水平方向には拡散せず、発光面に垂直
な軸から約８０度の範囲内に集中して照射される。この
ため、光源に対向して設けられた反射鏡は、この発光面
に垂直な軸から約８０度の範囲内に照射される光を反射
すれば良い。この約８０度の範囲は、立体角にすると約
１．６５πｓｔｒａｄであるので、反射鏡は１．６５π
ｓｔｒａｄ以下の立体角を有するもので良い。これによ
って、請求項１に記載の効果に加えて、反射鏡の端部は
発光面の高さまで達する必要はなく、反射鏡の設計自由
度が増すとともに、光源から離して配置することができ
る。そして、この反射鏡によって、光源から照射される
光をほぼ全て反射して、高い外部放射効率で外部放射す
ることができる。
【００４９】このようにして、反射鏡の端部が発光素子
の発光面の高さまで達しなくとも高い外部放射効率が得
られるようにすることによって、反射鏡の設計自由度を
増すことができる反射型ＬＥＤとなる。
の発光面の高さまで達しなくとも高い外部放射効率が得
られるようにすることによって、反射鏡の設計自由度を
増すことができる反射型ＬＥＤとなる。
【００５０】請求項３の発明にかかる反射型発光ダイオ
ードは、請求項１または請求項２の構成において、前記
光源は、前記発光素子、前記リードの一部、前記凹状の
反射鏡を封止するとともに、前記発光素子の発光面側に
光放射面を形成する光透過性材料を具備するものであ
る。
ードは、請求項１または請求項２の構成において、前記
光源は、前記発光素子、前記リードの一部、前記凹状の
反射鏡を封止するとともに、前記発光素子の発光面側に
光放射面を形成する光透過性材料を具備するものであ
る。
【００５１】かかる構成の反射型ＬＥＤにおいては、請
求項１または請求項２に記載の効果に加えて、発光素子
が光透過性材料で封止されていることによって発光素子
から発せられる光量が封止されていない場合の約２倍に
なる。これによって、光源ひいては反射型ＬＥＤの光度
が大幅に増加する。そして、発光素子の発光面側に光放
射面が形成されていることによって、発光素子の周囲に
設けられた凹状の反射鏡によって照射範囲が制限される
発光素子から発せられる光をさらに制御して照射範囲を
制限することができる。これによって、光源と対向して
設けられた反射鏡の設計自由度をさらに増すことができ
る。
求項１または請求項２に記載の効果に加えて、発光素子
が光透過性材料で封止されていることによって発光素子
から発せられる光量が封止されていない場合の約２倍に
なる。これによって、光源ひいては反射型ＬＥＤの光度
が大幅に増加する。そして、発光素子の発光面側に光放
射面が形成されていることによって、発光素子の周囲に
設けられた凹状の反射鏡によって照射範囲が制限される
発光素子から発せられる光をさらに制御して照射範囲を
制限することができる。これによって、光源と対向して
設けられた反射鏡の設計自由度をさらに増すことができ
る。
【００５２】このようにして、光度が大幅に増加すると
ともに反射鏡の設計自由度をさらに増すことができる反
射型ＬＥＤとなる。
ともに反射鏡の設計自由度をさらに増すことができる反
射型ＬＥＤとなる。
【００５３】請求項４の発明にかかる反射型発光ダイオ
ードは、請求項３の構成において、前記光放射面は凸レ
ンズであるものである。
ードは、請求項３の構成において、前記光放射面は凸レ
ンズであるものである。
【００５４】かかる構成の反射型ＬＥＤにおいては、発
光素子の発光面側に凸レンズが形成されていることによ
って、請求項３に記載の効果に加えて、凹状の反射鏡に
よって照射範囲が制限される発光素子から発せられる光
をさらに集光して照射範囲をより狭めることができる。
これによって、光源と対向して設けられた反射鏡の端部
を発光素子の発光面からさらに離すことができるので、
反射鏡の設計自由度をさらに増すことができる。
光素子の発光面側に凸レンズが形成されていることによ
って、請求項３に記載の効果に加えて、凹状の反射鏡に
よって照射範囲が制限される発光素子から発せられる光
をさらに集光して照射範囲をより狭めることができる。
これによって、光源と対向して設けられた反射鏡の端部
を発光素子の発光面からさらに離すことができるので、
反射鏡の設計自由度をさらに増すことができる。
【００５５】このようにして、光源から照射される光の
範囲をさらに狭めることによって反射鏡の設計自由度を
さらに増すことができる反射型ＬＥＤとなる。
範囲をさらに狭めることによって反射鏡の設計自由度を
さらに増すことができる反射型ＬＥＤとなる。
【００５６】請求項５の発明にかかる反射型発光ダイオ
ードは、請求項３または請求項４の構成において、前記
光放射面は楕円体凸レンズの頂き部分を平面にカットし
た形状であるものである。
ードは、請求項３または請求項４の構成において、前記
光放射面は楕円体凸レンズの頂き部分を平面にカットし
た形状であるものである。
【００５７】これによって、請求項３または請求項４に
記載の効果に加えて、凹状の反射鏡によって照射範囲が
発光面に垂直な軸から所定範囲内に制限される発光素子
から発せられる光のうち、発光面に垂直な軸の周囲の中
心部分の光がそのまままっすぐ照射されず、外側方向に
屈折して斜め方向に照射される。したがって、光源と対
向して配置された反射鏡の中央部分には殆ど光が当たら
ないことになるが、この反射鏡の中央部分で反射された
光は対向する光源で遮られて外部には出ないので、この
反射鏡の中央部分に当たる無駄な光が殆どなくなること
によって発光素子から発せられる光がより有効に反射さ
れて、外部放射効率がさらに向上することになる。ま
た、この構成で全体を小型化しても反射鏡の中央部分に
は殆ど光が当たらないことから高い外部放射効率を維持
することができるため、小型化も可能となる。
記載の効果に加えて、凹状の反射鏡によって照射範囲が
発光面に垂直な軸から所定範囲内に制限される発光素子
から発せられる光のうち、発光面に垂直な軸の周囲の中
心部分の光がそのまままっすぐ照射されず、外側方向に
屈折して斜め方向に照射される。したがって、光源と対
向して配置された反射鏡の中央部分には殆ど光が当たら
ないことになるが、この反射鏡の中央部分で反射された
光は対向する光源で遮られて外部には出ないので、この
反射鏡の中央部分に当たる無駄な光が殆どなくなること
によって発光素子から発せられる光がより有効に反射さ
れて、外部放射効率がさらに向上することになる。ま
た、この構成で全体を小型化しても反射鏡の中央部分に
は殆ど光が当たらないことから高い外部放射効率を維持
することができるため、小型化も可能となる。
【００５８】このようにして、反射鏡の設計自由度を増
すことができるとともに外部放射効率がさらに向上し、
小型化も可能な反射型ＬＥＤとなる。
すことができるとともに外部放射効率がさらに向上し、
小型化も可能な反射型ＬＥＤとなる。
【００５９】請求項６の発明にかかる反射型発光ダイオ
ードは、請求項１乃至請求項５のいずれか１つの構成に
おいて、光透過孔を有する遮光部材を有し、前記光源に
対向して設けられた反射鏡は、前記光源からの光を前記
遮光部材の光透過孔に集光した後、外部放射するもので
ある。
ードは、請求項１乃至請求項５のいずれか１つの構成に
おいて、光透過孔を有する遮光部材を有し、前記光源に
対向して設けられた反射鏡は、前記光源からの光を前記
遮光部材の光透過孔に集光した後、外部放射するもので
ある。
【００６０】本発明にかかる反射型ＬＥＤは、所謂遮光
反射型ＬＥＤである。遮光反射型ＬＥＤとは、遮光部材
に設けられた光透過孔の大きさを必要最小限とすること
によって、外部からの光が光透過孔を通過して反射鏡で
反射されて再び外部に出ることによって光源の点灯時と
消灯時のコントラストが低下することを防いだ反射型Ｌ
ＥＤである。このため、必要最小限の大きさとされた光
透過孔に光源からの光を反射集光して効率良く通過させ
るために、反射鏡の反射面の形状を、光源と複数の光透
過孔とを各焦点とする複数の回転楕円面の一部の集合体
や、光源と光透過孔とを焦点とする楕円の一部を中心軸
周りに回転させた形状等の、特殊な形状とする必要があ
る。
反射型ＬＥＤである。遮光反射型ＬＥＤとは、遮光部材
に設けられた光透過孔の大きさを必要最小限とすること
によって、外部からの光が光透過孔を通過して反射鏡で
反射されて再び外部に出ることによって光源の点灯時と
消灯時のコントラストが低下することを防いだ反射型Ｌ
ＥＤである。このため、必要最小限の大きさとされた光
透過孔に光源からの光を反射集光して効率良く通過させ
るために、反射鏡の反射面の形状を、光源と複数の光透
過孔とを各焦点とする複数の回転楕円面の一部の集合体
や、光源と光透過孔とを焦点とする楕円の一部を中心軸
周りに回転させた形状等の、特殊な形状とする必要があ
る。
【００６１】しかし、本発明の反射型ＬＥＤにおいて
は、発光素子の周囲に凹状の反射鏡を設けることによっ
て、光源と対向して設けられた反射鏡の設計自由度が増
しているため、請求項１乃至請求項５のいずれか１つに
記載の効果に加えて、外部放射効率の高い遮光反射型Ｌ
ＥＤとすることができる。さらに、本発明の反射型ＬＥ
Ｄにおいては、反射鏡を光源から離して設けることがで
きるため、光源と光透過孔との位置関係を変えずに光透
過孔から放射される光の指向性を高めることができる。
これによって、外部の２次光学系での制御が容易にな
り、様々な応用が可能な遮光反射型ＬＥＤとなる。
は、発光素子の周囲に凹状の反射鏡を設けることによっ
て、光源と対向して設けられた反射鏡の設計自由度が増
しているため、請求項１乃至請求項５のいずれか１つに
記載の効果に加えて、外部放射効率の高い遮光反射型Ｌ
ＥＤとすることができる。さらに、本発明の反射型ＬＥ
Ｄにおいては、反射鏡を光源から離して設けることがで
きるため、光源と光透過孔との位置関係を変えずに光透
過孔から放射される光の指向性を高めることができる。
これによって、外部の２次光学系での制御が容易にな
り、様々な応用が可能な遮光反射型ＬＥＤとなる。
【００６２】このようにして、遮光反射型ＬＥＤとして
も外部放射効率が高く、また光透過孔から放射される光
の指向性を高めることができる反射型ＬＥＤとなる。
も外部放射効率が高く、また光透過孔から放射される光
の指向性を高めることができる反射型ＬＥＤとなる。
【図１】 図１（ａ）は本発明の実施の形態１にかかる
反射型発光ダイオードの光源の構成を示す縦断面図、
（ｂ）は光源の構成を示す底面図である。
反射型発光ダイオードの光源の構成を示す縦断面図、
（ｂ）は光源の構成を示す底面図である。
【図２】 図２（ａ）は本発明の実施の形態１にかかる
反射型発光ダイオードの全体構成を示す平面図、（ｂ）
は縦断面図である。
反射型発光ダイオードの全体構成を示す平面図、（ｂ）
は縦断面図である。
【図３】 図３（ａ）は本発明の実施の形態２にかかる
反射型発光ダイオードの全体構成を示す平面図、（ｂ）
は縦断面図である。
反射型発光ダイオードの全体構成を示す平面図、（ｂ）
は縦断面図である。
【図４】 図４は従来の反射型ＬＥＤの全体構成を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
１ 光源 ２ 発光素子 ３ａ，３ｂ リード ３ｃ 凹状の反射鏡 ５ 光透過性材料 ６ 光放射面（凸レンズ） ７ｂ，１５ 光透過孔 ９，１２ 反射鏡 １０，２０ 反射型発光ダイオード １３，１４ 遮光部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F041 AA04 DA02 DA07 DA16 DA26 DA44 DA57 DA61 EE17 EE23 EE24
Claims (6)
- 【請求項１】 発光素子と、前記発光素子に電力を供給
するリードと、前記発光素子の周囲に設けられた凹状の
反射鏡とを具備する光源と、 前記光源に対向して設けられた反射鏡とを具備すること
を特徴とする反射型発光ダイオード。 - 【請求項２】 前記光源に対向して設けられた反射鏡
は、前記光源に対し、１．６５πｓｔｒａｄ以下の立体
角を有するものであることを特徴とする請求項１に記載
の反射型発光ダイオード。 - 【請求項３】 前記光源は、前記発光素子、前記リード
の一部、前記凹状の反射鏡を封止するとともに、前記発
光素子の発光面側に光放射面を形成する光透過性材料を
具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記
載の反射型発光ダイオード。 - 【請求項４】 前記光放射面は凸レンズであることを特
徴とする請求項３に記載の反射型発光ダイオード。 - 【請求項５】 前記光放射面は楕円体凸レンズの頂き部
分を平面にカットした形状であることを特徴とする請求
項３または請求項４に記載の反射型発光ダイオード。 - 【請求項６】 光透過孔を有する遮光部材を有し、前記
光源に対向して設けられた反射鏡は、前記光源からの光
を前記遮光部材の光透過孔に集光した後、外部放射する
ものであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のい
ずれか１つに記載の反射型発光ダイオード。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001112456A JP3753011B2 (ja) | 2001-04-11 | 2001-04-11 | 反射型発光ダイオード |
| US10/118,141 US6641287B2 (en) | 2001-04-11 | 2002-04-09 | Reflective type light-emitting diode |
| DE60234661T DE60234661D1 (de) | 2001-04-11 | 2002-04-11 | Reflektive lichtemittierende Diode |
| EP02008311A EP1249877B1 (en) | 2001-04-11 | 2002-04-11 | Reflective type light-emitting diode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001112456A JP3753011B2 (ja) | 2001-04-11 | 2001-04-11 | 反射型発光ダイオード |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002314137A true JP2002314137A (ja) | 2002-10-25 |
| JP3753011B2 JP3753011B2 (ja) | 2006-03-08 |
Family
ID=18963867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001112456A Expired - Lifetime JP3753011B2 (ja) | 2001-04-11 | 2001-04-11 | 反射型発光ダイオード |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6641287B2 (ja) |
| EP (1) | EP1249877B1 (ja) |
| JP (1) | JP3753011B2 (ja) |
| DE (1) | DE60234661D1 (ja) |
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