JP2009033061A - Light-emitting device and imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、発光装置および撮像装置に関し、特に、発光素子からの光を反射させる反射枠体を備えた発光装置およびその発光装置を備えた撮像装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device and an imaging device, and more particularly, to a light emitting device including a reflective frame that reflects light from a light emitting element, and an imaging device including the light emitting device.
LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)素子などの発光素子を搭載した発光装置は、従来の電球などと比べて、一般的に、小型で振動に強く長寿命であるとともに視認性が良好であり、かつ、消費電力が小さいという特徴を有している。このため、近年では、カメラ付き携帯電話機のストロボ光源や、医療用の照明、自動車のヘッドライトなどにも上記発光装置が用いられている。 A light emitting device equipped with a light emitting element such as an LED (Light Emitting Diode) element is generally smaller, more resistant to vibration, has a longer life, and has better visibility than a conventional light bulb. And it has the characteristic that power consumption is small. For this reason, in recent years, the above light emitting devices are also used for strobe light sources of camera-equipped mobile phones, medical lighting, automobile headlights, and the like.
このような発光装置は、その用途によって高い指向性(狭指向性)が求められる。たとえば、カメラ(撮像装置)付き携帯電話機や電子スチルカメラ(撮像装置)などのストロボ光源に上記発光装置を用いる場合には、特定の方向に強い光量で光を出射させる必要があるため、発光装置に高い指向性(狭指向性)が求められる。ここで、発光装置に特定方向への指向性を持たせるためには、発光素子からの光を反射させる反射枠体を発光装置に取り付けることが有効である。このため、従来、発光素子からの光を反射させる反射枠体を備えることによって、高い指向性を得ることが可能な発光装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Such a light emitting device is required to have high directivity (narrow directivity) depending on the application. For example, when the light emitting device is used in a strobe light source such as a mobile phone with a camera (imaging device) or an electronic still camera (imaging device), it is necessary to emit light with a strong light amount in a specific direction. High directivity (narrow directivity) is required. Here, in order to give the light emitting device directivity in a specific direction, it is effective to attach a reflection frame body that reflects light from the light emitting element to the light emitting device. For this reason, conventionally, there has been known a light-emitting device capable of obtaining high directivity by including a reflection frame that reflects light from a light-emitting element (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、上面上に発光素子が載置された基板と、基板の上面の外周部に発光素子を取り囲むように取り付けられた反射枠体とを備えるとともに、反射枠体の内周面が、傾斜角度が互いに異なる下側の第1の内周面と上側の第2の内周面とから構成された発光装置が開示されている。この発光装置では、下側の第1の内周面および上側の第2の内周面と基板の上面との成す角度をそれぞれθ1およびθ2とした場合に、θ1<θ2となるように反射枠体の内周面が構成されている。このため、発光素子から横方向や下側方向に発光された光は、傾斜角度の小さい下側の第1の内周面で効率よく上方向に反射されるとともに、斜め上方に進む光は、傾斜角度の大きい上側の第2の内周面で効果的に発光装置の発光軸方向に反射される。これにより、発光素子からの光が反射枠体の内周面で反射されて特定方向に出射されるので、高い指向性が得られる。なお、上記特許文献1に記載の発光装置では、反射枠体の内側に、反射枠体の内周面(反射面)の一部を覆うように透光性部材が設けられている。
一方、近年、カメラ付き携帯電話機や電子スチルカメラなどの電子機器においては、機器の小型化、薄型化の傾向が益々高くなってきている。このため、これらの機器に搭載される発光装置にも、小型化、薄型化が求められている。 On the other hand, in recent years, in electronic devices such as camera-equipped mobile phones and electronic still cameras, the trend toward smaller and thinner devices is increasing. For this reason, light-emitting devices mounted on these devices are also required to be reduced in size and thickness.
しかしながら、上記特許文献1に記載された従来の発光装置では、小型化、薄型化のために反射枠体の厚みを小さくした場合には、反射枠体の内周面で発光素子からの光を効率よく反射させることが困難になるという不都合がある。このため、従来の発光装置を小型化、薄型化した場合には、高い指向性(狭指向性)を得ることが困難になるという問題点がある。
However, in the conventional light emitting device described in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、小型化、薄型化した場合でも、高い指向性を得ることが可能な発光装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide a light emitting device capable of obtaining high directivity even when it is reduced in size and thickness. It is to be.
この発明のもう1つの目的は、特定の方向に強い光量で光を出射させることが可能なストロボ光源を備えた撮像装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide an imaging device including a strobe light source that can emit light with a strong light quantity in a specific direction.
上記目的を達成するために本発明の発光装置は、発光素子が取り付けられた基板と、基板の上面上に平面的に見て発光素子を囲むように装着され、内周面が第1反射面とされる反射枠体と、基板の上面における反射枠体の内側の領域上に、反射枠体の内周面から離間して配設された透光性部材とを備えている。そして、透光性部材は、発光素子からの光を反射枠体の第1反射面の方向に反射させるように傾斜した第2反射面を含んでいる。 In order to achieve the above object, a light-emitting device of the present invention is mounted on a substrate on which a light-emitting element is mounted and on the upper surface of the substrate so as to surround the light-emitting element when viewed in plan, and an inner peripheral surface is a first reflecting surface. And a translucent member disposed on the inner surface of the reflective frame on the upper surface of the substrate and spaced from the inner peripheral surface of the reflective frame. And the translucent member contains the 2nd reflective surface inclined so that the light from a light emitting element might be reflected in the direction of the 1st reflective surface of a reflective frame.
この構成によると、透光性部材の第2反射面によって発光素子からの光が反射枠体の第1反射面の方向に反射されるので、横方向への光が強くなる。このため、発光装置を小型化、薄型化するために反射枠体の厚みを小さくした場合でも、発光素子からの光を効率よく反射枠体の第1反射面に入射させることができる。これにより、発光素子からの光を効率よく反射枠体の第1反射面で反射させて、特定の方向に出射させることができるので、発光装置に特定方向への指向性を持たせることができる。したがって、発光装置を小型化、薄型化した場合でも、高い指向性(狭指向性)を得ることができる。なお、高い指向性(狭指向性)を有することによって、特定の方向に強い光量で光を出射させることができる。 According to this configuration, the light from the light emitting element is reflected in the direction of the first reflecting surface of the reflecting frame by the second reflecting surface of the translucent member, so that the light in the lateral direction becomes strong. For this reason, even when the thickness of the reflecting frame is reduced in order to reduce the size and thickness of the light emitting device, the light from the light emitting element can be efficiently incident on the first reflecting surface of the reflecting frame. Thereby, since the light from the light emitting element can be efficiently reflected by the first reflecting surface of the reflecting frame body and emitted in a specific direction, the light emitting device can have directivity in the specific direction. . Therefore, even when the light emitting device is reduced in size and thickness, high directivity (narrow directivity) can be obtained. Note that by having high directivity (narrow directivity), light can be emitted with a strong light quantity in a specific direction.
また上記した構成では、透光性部材が反射枠体の内周面から離間して配設されているので、透光性部材により反射枠体の第1反射面が覆われている場合と異なり、反射枠体の第1反射面に入射された光を効率よく特定方向に反射させることができる。すなわち、反射枠体の反射面(第1反射面)が透光性部材によって覆われている場合には、反射面(第1反射面)で反射された光は透光性部材中を進むとともに、透光性部材から外部に出射される際に透光性部材と空気層との界面においてその一部が屈折および反射されてしまう。このため、第1反射面に入射された光を効率よく特定方向に反射させることが困難になるという不都合が生じる。その一方、透光性部材を反射枠体の内周面から離間して配設した上記構成では、上記した不都合が生じるのを抑制することができるので、反射枠体の第1反射面に入射された光を効率よく特定方向に反射させることができる。 Further, in the above-described configuration, since the translucent member is disposed apart from the inner peripheral surface of the reflection frame, unlike the case where the first reflection surface of the reflection frame is covered with the translucent member. The light incident on the first reflecting surface of the reflecting frame can be efficiently reflected in a specific direction. That is, when the reflective surface (first reflective surface) of the reflective frame is covered with the translucent member, the light reflected by the reflective surface (first reflective surface) travels through the translucent member. When the light is emitted from the translucent member to the outside, a part thereof is refracted and reflected at the interface between the translucent member and the air layer. For this reason, there arises a disadvantage that it is difficult to efficiently reflect light incident on the first reflecting surface in a specific direction. On the other hand, in the above-described configuration in which the translucent member is disposed apart from the inner peripheral surface of the reflection frame body, it is possible to suppress the occurrence of the above-described inconvenience, so that the incident light enters the first reflection surface of the reflection frame body. The reflected light can be efficiently reflected in a specific direction.
また本発明の発光装置において、好ましくは、透光性部材の上部には、傾斜面を含む凹部が設けられており、第2反射面は、凹部の傾斜面によって構成されている。このように構成すれば、透光性部材に、発光素子からの光を反射枠体の第1反射面の方向に反射させるように傾斜した第2反射面を容易に形成することができる。 In the light emitting device of the present invention, preferably, a concave portion including an inclined surface is provided on an upper portion of the translucent member, and the second reflecting surface is constituted by the inclined surface of the concave portion. If comprised in this way, the 2nd reflective surface inclined so that the light from a light emitting element may be reflected in the direction of the 1st reflective surface of a reflective frame can be easily formed in a translucent member.
この場合において、好ましくは、凹部の傾斜面は、透光性部材の上部側の外周縁部から透光性部材の所定の一点に向かって傾斜するように形成されている。このように構成すれば、反射枠体の第1反射面に入射される光が不均一になるのを抑制することができるので、高い指向性(狭指向性)を得ながら発光ムラを抑制することができる。 In this case, preferably, the inclined surface of the concave portion is formed so as to be inclined from the outer peripheral edge portion on the upper side of the translucent member toward a predetermined point of the translucent member. If comprised in this way, since it can suppress that the light which injects into the 1st reflective surface of a reflective frame body becomes non-uniform | heterogenous, light emission nonuniformity is suppressed, obtaining high directivity (narrow directivity). be able to.
また透光性部材の上部に凹部が形成された構成において、好ましくは、凹部の内面上には、金属被膜が形成されている。このように構成すれば、透光性部材の第2反射面の反射率を高めることができるので、発光素子からの光を第2反射面によって効率よく反射させることができる。このため、発光装置を小型化、薄型化するために反射枠体の厚みを小さくした場合でも、より効率よく、発光素子からの光を反射枠体の第1反射面に入射させることができる。これにより、より効率よく、発光素子からの光を反射枠体の第1反射面で反射させて、特定の方向に出射させることができる。 Further, in the configuration in which the concave portion is formed in the upper portion of the translucent member, preferably, a metal film is formed on the inner surface of the concave portion. If comprised in this way, the reflectance of the 2nd reflective surface of a translucent member can be raised, Therefore The light from a light emitting element can be efficiently reflected by a 2nd reflective surface. For this reason, even when the thickness of the reflecting frame is reduced in order to reduce the size and thickness of the light emitting device, the light from the light emitting element can be incident on the first reflecting surface of the reflecting frame more efficiently. Thereby, the light from a light emitting element can be more efficiently reflected by the 1st reflective surface of a reflective frame, and can be radiate | emitted in a specific direction.
また本発明の発光装置において、好ましくは、基板における反射枠体の内側の所定領域には、孔部が形成されているとともに、孔部内には、発光素子からの光を波長変換する蛍光体が散在された蛍光体層が埋め込まれており、発光素子は、蛍光体層によって基板の孔部内に封止されている。このように構成すれば、発光素子は基板の孔部内に配設されるので、容易に、発光装置の小型化、薄型化を図ることができる。また、このように構成すれば、発光素子を封止する蛍光体層が基板の孔部内に埋め込まれることによって、発光素子からの光を蛍光体で波長変換することができるとともに、発光素子と蛍光体層とから構成される発光体を基板の内部に設けることができる。 In the light emitting device of the present invention, preferably, a hole is formed in a predetermined region inside the reflection frame on the substrate, and a phosphor that converts the wavelength of light from the light emitting element is formed in the hole. Scattered phosphor layers are embedded, and the light emitting element is sealed in the hole of the substrate by the phosphor layer. If comprised in this way, since a light emitting element is arrange | positioned in the hole of a board | substrate, size reduction and thickness reduction of a light-emitting device can be achieved easily. Also, with this configuration, the phosphor layer that seals the light emitting element is embedded in the hole of the substrate, so that the wavelength of light from the light emitting element can be converted by the phosphor, and the light emitting element and the fluorescent layer can be converted. A light emitter composed of a body layer can be provided inside the substrate.
ここで、発光素子からの光を受けた蛍光体は光を波長変換すると同時に光エネルギによって蛍光体自体も発光する。このため、蛍光体層に散在された蛍光体も発光源となるので、あらゆる方向に光が出光してしまう。これにより、光を波長変換する蛍光体を備えた発光装置では、一般的に、高い指向性(狭指向性)を得ることが困難になるという不都合が生じる。その一方、上記した構成では、発光素子と蛍光体層とから構成される発光体が基板の孔部内に設けられるので、基板の一部の領域に発光源を設けることができる。このため、光を波長変換する蛍光体を備えたとしても、発光素子からの光を効率よく第2反射面で反射枠体の第1反射面の方向に反射させることができるので、発光素子からの光を、反射枠体の第1反射面により特定方向に出射させることができる。これにより、高い指向性(狭指向性)を得ることができる。すなわち、蛍光体が散在された蛍光体層を備えた場合でも、上記した不都合が生じるのを抑制することができる。 Here, the phosphor that has received the light from the light emitting element converts the wavelength of the light, and at the same time, the phosphor itself emits light by light energy. For this reason, since the phosphors scattered in the phosphor layer also serve as a light emission source, light is emitted in all directions. As a result, in general, in a light emitting device including a phosphor that converts the wavelength of light, it is difficult to obtain high directivity (narrow directivity). On the other hand, in the above-described configuration, since the light emitter composed of the light emitting element and the phosphor layer is provided in the hole of the substrate, the light emission source can be provided in a partial region of the substrate. For this reason, even if a phosphor that converts the wavelength of light is provided, the light from the light emitting element can be efficiently reflected by the second reflecting surface toward the first reflecting surface of the reflecting frame. Can be emitted in a specific direction by the first reflecting surface of the reflecting frame. Thereby, high directivity (narrow directivity) can be obtained. That is, even when the phosphor layer in which the phosphors are scattered is provided, the above-described inconvenience can be suppressed.
なお、上記した構成では、蛍光体層が基板の孔部内に埋め込まれるので、蛍光体層の形成領域を小さくすることができる。このため、蛍光体層に散在される蛍光体と蛍光体層に封止される発光素子との距離(行路長)のばらつきを小さくすることができる。これにより、波長変換効率のばらつきを低減することができるので、輝度ムラを低減することもできる。 In the above configuration, since the phosphor layer is embedded in the hole of the substrate, the formation region of the phosphor layer can be reduced. For this reason, variation in the distance (path length) between the phosphors scattered in the phosphor layer and the light emitting elements sealed in the phosphor layer can be reduced. As a result, variations in wavelength conversion efficiency can be reduced, so that luminance unevenness can also be reduced.
この場合において、透光性部材は、発光素子を封止する蛍光体層の上面上に、蛍光体層の上面を覆うように配設されている。このように構成すれば、蛍光体層で波長変換された発光素子からの光を、さらに効率よく、透光性部材の第2反射面で反射させることができる。 In this case, the translucent member is disposed on the upper surface of the phosphor layer that seals the light emitting element so as to cover the upper surface of the phosphor layer. If comprised in this way, the light from the light emitting element wavelength-converted with the fluorescent substance layer can be more efficiently reflected by the 2nd reflective surface of a translucent member.
また本発明の発光装置において、好ましくは、反射枠体の上面が透光性部材よりも上方に位置するように構成されている。このように構成すれば、発光素子から出射された斜め上方に進む光を、確実に、反射枠体の第1反射面で反射させることができるので、容易に、高い指向性(狭指向性)を得ることができる。 In the light emitting device of the present invention, it is preferable that the upper surface of the reflective frame is positioned above the translucent member. If comprised in this way, since the light which progresses diagonally upward emitted from the light emitting element can be reliably reflected by the 1st reflective surface of a reflective frame body, it is easy to have high directivity (narrow directivity). Can be obtained.
また本発明の発光装置において、好ましくは、反射枠体は、上方に向かって開口幅が広がるように構成されている。このように構成すれば、より容易に、高い指向性(狭指向性)を得ることができる。 In the light emitting device of the present invention, preferably, the reflection frame is configured so that the opening width increases upward. If comprised in this way, high directivity (narrow directivity) can be obtained more easily.
なお、本発明の発光装置において、発光素子を発光ダイオード素子から構成してもよい。 In the light emitting device of the present invention, the light emitting element may be composed of a light emitting diode element.
また本発明の撮像装置は、上述のいずれかに記載の発光装置をストロボ光源として用いた撮像装置である。 The imaging device of the present invention is an imaging device using any of the light-emitting devices described above as a strobe light source.
以上のように、本発明によれば、小型化、薄型化した場合でも、高い指向性を得ることが可能な発光装置を容易に得ることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to easily obtain a light-emitting device capable of obtaining high directivity even when it is downsized and thinned.
また、本発明によれば、特定の方向に強い光量で光を出射させることが可能なストロボ光源を備えた撮像装置を容易に得ることができる。 Further, according to the present invention, it is possible to easily obtain an imaging apparatus including a strobe light source that can emit light with a strong light amount in a specific direction.
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の第1〜第3実施形態では、発光装置の一例である表面実装型LEDに本発明を適用した例について説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態による表面実装型LEDの断面斜視図である。図2は、図1に示した本発明の第1実施形態による表面実装型LEDの全体斜視図である。図3は、図1に示した本発明の第1実施形態による表面実装型LEDの平面図である。図4および図5は、第1実施形態による表面実装型LEDの構造を説明するための図である。まず、図1〜図5を参照して、本発明の第1実施形態による表面実装型LED100の構造について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following first to third embodiments, an example in which the present invention is applied to a surface-mounted LED that is an example of a light-emitting device will be described.
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional perspective view of a surface-mounted LED according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an overall perspective view of the surface-mounted LED according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 3 is a plan view of the surface-mounted LED according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 4 and 5 are diagrams for explaining the structure of the surface-mounted LED according to the first embodiment. First, the structure of the surface-mounted
第1実施形態による表面実装型LED100は、図1および図2に示すように、基板1と、基板1に取り付けられた発光ダイオード素子(LED素子)10と、基板1上に平面的に見てLED素子10を囲むように固定された反射枠体20と、反射枠体20の内側に設けられた透光性部材30とを備えている。なお、LED素子10は、本発明の「発光素子」の一例である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the surface-mounted
また、基板1は、図1に示すように、ガラスエポキシや液晶ポリマー(Liquid Crystal Polymer:LCP)などから構成される絶縁基材2を備えている。この絶縁基材2は、図4および図5に示すように、平面的に見て、X方向に約3.5mmの長さを有するとともに、X方向と直交するY方向に約3mmの長さを有する四角形状に形成されている。また、図1〜図3に示すように、絶縁基材2(基板1)の中央部の領域には、厚み方向に貫通する孔部3が形成されている。
Moreover, the board |
また、絶縁基材2の上面上には、図3および図4に示すように、所定のパターン形状を有する複数の上面側導体層4が形成されている。この複数の上面側導体層4は、平面的に見て孔部3の周りに配置されている。具体的には、上面側導体層4は、孔部3に対してY1方向側およびY2方向側に、それぞれ、3つずつ配置されている。また、複数の上面側導体層4は、Y方向の中心に対して対称となるように配置されている。さらに、複数の上面側導体層4は、孔部3に対してY1方向側およびY2方向側が、それぞれ、アノード側およびカソード側となるように配置されている。なお、複数の上面側導体層4の各々は、互いに電気的に絶縁分離されている。また、絶縁基材2の上面上には、上面側導体層4の一部を覆うようにレジスト層5(図1および図4参照)が形成されている。
Also, as shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of upper surface side conductor layers 4 having a predetermined pattern shape are formed on the upper surface of the insulating
また、図5に示すように、絶縁基材2の下面上には、所定のパターン形状を有する下面側導体層6が複数形成されている。この複数の下面側導体層6は、主として放熱用の導体層6aと、主として配線用の導体層6bとに区分される。また、複数の下面側導体層6は、互いに電気的に絶縁分離されている。放熱用の導体層6aは、図1および図5に示すように、絶縁基材2の中央部の領域上に孔部3(図1参照)を塞ぐように広面積に形成されている。なお、孔部3の内側面上には、放熱用の導体層6aと連結された導体層7が形成されており、絶縁基材2の上面上であって孔部3の外周部の領域には、導体層7と連結された導体層8が形成されている。
Further, as shown in FIG. 5, a plurality of lower surface side conductor layers 6 having a predetermined pattern shape are formed on the lower surface of the insulating
一方、配線用の導体層6bは、上面側導体層4と対応するように、放熱用の導体層6aに対してY1方向側およびY2方向側にそれぞれ3つずつ形成されている。そして、下面側の配線用の導体層6bと、対応する上面側導体層4とは、絶縁基材2の側面に形成された導体層9を介して互いに電気的に接続されている。なお、配線用の導体層6bは、電極端子としての機能を有している。また、上面側導体層4、下面側導体層6、および、導体層7〜9は、それぞれ、銅などの電気伝導性および熱伝導性の優れた材料から構成されている。
On the other hand, three wiring conductor layers 6b are formed on the Y1 direction side and the Y2 direction side with respect to the heat
また、LED素子10は、図2および図3に示すように、3個のLED素子10から構成されており、放熱用の導体層6a(図1参照)の上面上にX方向に所定の間隔を隔てて配列されている。すなわち、第1実施形態による表面実装型LED100では、3個のLED素子10の各々は基板1(絶縁基材2)の孔部3内に配設されている。また、3個のLED素子10は、光の3原色である赤色光を発光するLED素子10、緑色光を発光するLED素子10および青色光を発光するLED素子10の3種類から構成されている。なお、赤色光を発光するLED素子10は、たとえば、AlGaAs系の化合物半導体から構成されており、緑色光を発光するLED素子10は、たとえば、GaAsP系の化合物半導体から構成されている。また、青色光を発光するLED素子10は、たとえば、InGaN系の化合物半導体から構成されている。なお、3個のLED素子10の各々は、接着層11によって、放熱用の導体層6a上に接着されている。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the
また、図1に示すように、LED素子10と上面側導体層4とは、ボンディングワイヤ12を介して互いに電気的に接続されている。これにより、配線用の導体層6b間に電圧を印加することによって、ボンディングワイヤ12を介してLED素子10に電流が流れ、各々のLED素子10が固有の波長で発光する。そして、これらのLED素子10が同時に発光した場合には、その色が混色されて白色光が出射される。また、LED素子10の発光により生じた熱は、放熱用の導体層6aから放熱される。また、図示しない回路基板のヒートシンク部などに放熱用の導体層6aが熱接触されている場合には、より放熱効果が促進される。これにより、LED素子10の温度上昇が抑制されるので、LED素子10の温度上昇に起因するLED素子10の発光特性の低下が抑制される。なお、ボンディングワイヤ12は、AuやAlなどの金属細線から構成されている。
As shown in FIG. 1, the
ここで、第1実施形態では、LED素子10は、LED素子10からの光を波長変換する蛍光体13aが散在された蛍光体層13によって、基板1(絶縁基材2)の孔部3内に封止されている。これにより、第1実施形態では、LED素子10からの光が蛍光体13aで波長変換されることによって、色再現性の優れた白色光が得られる。この場合、蛍光体13aの量を調節することによって、色の微調整を行うことが可能となる。なお、LED素子10と蛍光体層13とによって発光体が構成される。また、LED素子10からの光を波長変換する蛍光体13aは、蛍光体層13のみに散在されている。
Here, in 1st Embodiment, the
また、第1実施形態では、LED素子10は、その上面が基板1の上面よりも下方に位置ように構成されるとともに、蛍光体層13は、その上面が基板1の上面とほぼ同一面となるように構成されている。すなわち、第1実施形態では、LED素子10と蛍光体層13とから構成される発光体が基板1の内部に設けられている。これにより、基板1の一部の領域(孔部3の形成領域)に発光源が設けられることになる。
In the first embodiment, the
また、反射枠体20は、エポキシ樹脂などから構成されており、基板1(絶縁基材2)とほぼ同じ大きさの平面形状に形成されている。具体的には、図3に示すように、反射枠体20は、平面的に見て、X方向に約3.5mmの長さを有するとともに、Y方向に約3mmの長さを有する四角形状に形成されている。また、反射枠体20は、約0.6mm〜約0.8mmの厚みに形成されている。この反射枠体20は、樹脂接着剤14(図1参照)によって、基板1上に固定されている。
The
また、図1および図2に示すように、反射枠体20の中央部には、上面から下面に貫通する開口部21が形成されている。この開口部21は、内側面21aがLED素子10から発光された光を反射させる反射面として機能するように構成されている。また、開口部21の内側面21aの表面には、反射率を高めるために銀メッキ処理などが施されている。また、図3に示すように、開口部21は、LED素子10から発光された光を均等に集光させるために内側面21aが平面的に見て略円状に形成されている。さらに、開口部21は、図1に示すように、開口部21の上方に向かってテーパ状に広がるように形成されている。すなわち、反射枠体20は、上方に向かって開口幅が広がるように構成されている。このように、開口部21の内側面21aは、LED素子10から発光された光を効率よく上方に反射させることが可能に構成されている。なお、内側面21aは、本発明の「第1反射面」および「内周面」の一例である。
As shown in FIGS. 1 and 2, an
また、透光性部材30は、透過率の高いシリコン樹脂やエポキシ樹脂などから構成されており、略円柱状に形成されている。この透光性部材30は、反射枠体20の内側の領域上に、反射枠体20の内側面(反射面)21aから離間して配設されている。具体的には、透光性部材30は、図3に示すように、反射枠体20の内側面21aから所定の距離を隔てた基板1の上面上に、平面的に見て反射枠体20の開口部21の中央部に位置するように配設されている。
The
ここで、第1実施形態では、図1に示すように、透光性部材30の上部にLED素子10からの光を反射枠体20の内側面(反射面)21aの方向に反射させる反射面32aが形成されている。なお、反射面32aは、本発明の「第2反射面」の一例である。この透光性部材30の反射面32aは、透光性部材30の上部に設けられた凹部31の傾斜面32によって構成されている。また、透光性部材30の凹部31は、透光性部材30の上面部に略逆円錐状に形成されている。すなわち、透光性部材30の凹部31は、透光性部材30の上部側の外周縁部33から中心部の所定の一点Gに向かって傾斜するように形成されている。また、凹部31の傾斜面32は、LED素子10(発光体)からの光を反射枠体20の内側面(反射面)21aの方向に反射させるように、基板1の上面に対して所定の角度で傾斜している。なお、上記構成を有する透光性部材30は、蛍光体層13の上面を覆うとともに、ボンディングワイヤ12の蛍光体層13に封止されていない残りの部分を封止するように基板1上に配設される。
Here, in 1st Embodiment, as shown in FIG. 1, the reflective surface which reflects the light from
また、第1実施形態による表面実装型LED100は、反射枠体20の上面が透光性部材30よりも上方に位置するように構成されている。すなわち、透光性部材30の反射面32aは、反射枠体20の上面よりも下方に位置している。
Further, the surface-mounted
上記した第1実施形態の構成では、図1に示すように、LED素子10から出射された光は、蛍光体層13の上方に配設された透光性部材30に入射されて透光性部材30中を進むことになる。そして、LED素子10から出射された光の一部は、凹部31の傾斜面32を透過して上方に出射される。また、LED素子10から出射された斜め上方に進む光は、凹部31の傾斜面32と空気層との界面で各々の屈折率の違いに起因して反射枠体20の内側面(反射面)21aの方向に反射される。そして、反射枠体20の内側面(反射面)21aの方向に反射された光は、反射枠体20の内側面(反射面)21aに入射され、反射枠体20の内側面(反射面)21aで反射されて上方に出射される。
In the configuration of the first embodiment described above, as shown in FIG. 1, the light emitted from the
なお、上記した第1実施形態の構成とは異なり透光性部材30の上部に反射面32aが形成されていない場合には、LED素子10から出射された斜め上方に進む光は、透光性部材30を透過して二点鎖線で示す矢印Hの方向に出射される。このため、この場合には、光の広がりを抑えることが困難となるので、高い指向性を得ることが困難となる。
Unlike the configuration of the first embodiment described above, when the
第1実施形態では、上記のように、透光性部材30の反射面32aによってLED素子10からの光が反射枠体20の内側面(反射面)21aの方向に反射されるので、横方向への光が強くなる。このため、表面実装型LED100を小型化、薄型化するために反射枠体20の厚みを小さくした場合でも、LED素子10からの光を効率よく反射枠体20の内側面(反射面)21aに入射させることができる。これにより、LED素子10からの光を効率よく反射枠体20の内側面(反射面)21aで反射させて、上方に出射させることができるので、光の広がりを抑制することができる。すなわち、表面実装型LED100に特定方向への指向性を持たせることができる。したがって、表面実装型LED100を小型化、薄型化した場合でも、高い指向性(狭指向性)を得ることができる。
In the first embodiment, as described above, the light from the
また、第1実施形態では、透光性部材30が反射枠体20の内周面から離間して配設されているので、透光性部材30により反射枠体20の内側面(反射面)21aが覆われている場合と異なり、反射枠体20の内側面(反射面)21aに入射された光を効率よく上方に反射させることができる。
Further, in the first embodiment, the
また、第1実施形態では、凹部31の傾斜面32を透光性部材30の上部側の外周縁部33から透光性部材30の所定の一点Gに向かって傾斜するように形成することによって、反射枠体20の内側面(反射面)21aに入射される光が不均一になるのを抑制することができるので、高い指向性(狭指向性)を得ながら発光ムラを抑制することができる。
In the first embodiment, the
また、第1実施形態では、基板1(絶縁基材2)における反射枠体20の内側の所定領域に孔部3を形成するとともに、孔部3内にLED素子10からの光を波長変換する蛍光体13aが散在された蛍光体層13を埋め込み、かつ、LED素子10を蛍光体層13で基板1の孔部3内に封止することによって、容易に、表面実装型LED100の小型化、薄型化を図ることができる。
In the first embodiment, the
また、第1実施形態では、LED素子10を封止する蛍光体層13が基板1の孔部3内に埋め込まれることによって、LED素子10からの光を蛍光体13aで波長変換することができるとともに、LED素子10と蛍光体層13とから構成される発光体を基板1の内部に設けることができる。これにより、基板1の一部の領域に発光源を設けることができるので、光を波長変換する蛍光体13aを備えたとしても、LED素子10からの光を効率よく透光性部材30の反射面32aで反射枠体20の内側面(反射面)21aの方向に反射させることができる。したがって、LED素子10からの光を反射枠体20の内側面(反射面)21aにより特定方向に出射させることができるので、高い指向性(狭指向性)を得ることができる。
In the first embodiment, the
なお、上記した第1実施形態の構成では、蛍光体層13が基板1の孔部3内に埋め込まれるので、蛍光体層13の形成領域を小さくすることができる。このため、蛍光体層13に散在される蛍光体13aと蛍光体層13に封止されるLED素子10との距離(行路長)のばらつきを小さくすることができる。これにより、波長変換効率のばらつきを低減することができるので、輝度ムラを低減することもできる。
In the configuration of the first embodiment described above, since the
また、第1実施形態では、透光性部材30を、蛍光体層13の上面を覆うように配設することによって、蛍光体層13で波長変換されたLED素子10からの光を、さらに効率よく、透光性部材30の反射面32aで反射させることができる。
In the first embodiment, the
また、第1実施形態では、反射枠体20の上面が透光性部材30よりも上方に位置するように構成することによって、LED素子10から出射された斜め上方に進む光を、確実に、反射枠体20の内側面(反射面)21aで上方に反射させることができるので、容易に、高い指向性(狭指向性)を得ることができる。
Further, in the first embodiment, by configuring the upper surface of the
図6は、第1実施形態の変形例による表面実装型LEDの断面斜視図である。次に、図6を参照して、第1実施形態の変形例による表面実装型LED200の構造について説明する。
FIG. 6 is a cross-sectional perspective view of a surface-mounted LED according to a modification of the first embodiment. Next, with reference to FIG. 6, the structure of the surface-mounted
この第1実施形態の変形例による表面実装型LED200では、上記第1実施形態の構成に加えて、透光性部材30の上部に設けた凹部31の内面上に金属被膜34が形成されている。この金属被膜34は、アルミニウムや銅などの金属材料から構成されており、たとえば、メッキ法や蒸着法によって形成されている。
In the surface-mounted
上記した第1実施形態の変形例の構成では、上記第1実施形態と異なり、透光性部材30の反射面32aに達した光は、透光性部材30を透過することなく反射枠体20の内側面(反射面)21aの方向に反射される。そして、反射枠体20の内側面(反射面)21aの方向に反射された光は、反射枠体20の内側面(反射面)21aに入射されるとともに、反射枠体20の内側面(反射面)21aで反射されて上方に出射される。
In the configuration of the modified example of the first embodiment described above, unlike the first embodiment, the light that has reached the
なお、第1実施形態の変形例による表面実装型LED200のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
The remaining configuration of the surface-mounted
第1実施形態の変形例では、上記のように、凹部31の内面上に、金属被膜34を形成することによって、透光性部材30の反射面32aの反射率を高めることができるので、LED素子10からの光を反射面32aによって効率よく反射させることができる。このため、表面実装型LED200を小型化、薄型化するために反射枠体20の厚みを小さくした場合でも、より効率よく、LED素子10からの光を反射枠体20の内側面(反射面)21aに入射させることができる。これにより、より効率よく、LED素子10からの光を反射枠体20の内側面(反射面)21aで反射させて、特定の方向に出射させることができる。
In the modified example of the first embodiment, as described above, by forming the
なお、第1実施形態の変形例による表面実装型LED200のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
(第2実施形態)
図7は、本発明の第2実施形態によるカメラ付き携帯電話機の正面図である。図8は、図7に示した本発明の第2実施形態によるカメラ付き携帯電話機の背面図である。次に、図7および図8を参照して、第2実施形態によるカメラ付き携帯電話機300の構造について説明する。
The remaining effects of the surface-mounted
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a front view of a camera-equipped mobile phone according to the second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a rear view of the camera-equipped mobile phone shown in FIG. 7 according to the second embodiment of the present invention. Next, the structure of the camera-equipped
第2実施形態によるカメラ付き携帯電話機300の正面には、図7に示すように、文字、数字および画像などの情報を表示する液晶表示部301と、電話番号の入力や各種設定などを行うための操作キー302と、通話時の音声を入力するマイクロホン303、および、通話時の音声を出力するスピーカ304と、着信LED(着信発光ダイオード)305とが配置されている。また、カメラ付き携帯電話機300の背面には、図8に示すように、撮像装置310と、着信音を鳴動させて着信を報知するスピーカ313とが配置されている。また、カメラ付き携帯電話機300の背面には、内部の電池(図示せず)を保護する電池カバー314が設けられている。
As shown in FIG. 7, on the front face of the camera-equipped
また、撮像装置310は、CCDイメージセンサなどから構成される撮像素子(図示せず)およびレンズ群311aなどから構成される撮像部311、ストロボ312などを備えている。そして、ストロボ312の光源には、上記第1実施形態の表面実装型LED100が用いられている。これにより、カメラ付き携帯電話機300を薄型化した場合でも、ストロボ312の光量が弱くなるのを抑制することが可能となる。なお、ストロボ312の光源には、上記第1実施形態の変形例による表面実装型LED200を用いることもできる。
In addition, the
なお、カメラ付き携帯電話機300のカメラ機能は、正面側の操作キー302の所定のキーを押下することによって使用することができる。たとえば、所定のキーを押下することによって、カメラ機能が選択され、操作キー302の所定のキーがシャッタキーに割り当てられる。そして、シャッタキーを押下したタイミングで、被写体像が撮影されて液晶表示部301に撮影された被写体像が表示される。この際、撮影場所が室内などの暗い場所では、ストロボ312を発光させることが可能に構成されている。
The camera function of the camera-equipped
第2実施形態では、上記のように、ストロボ312の光源に上記第1実施形態の表面実装型LED100または第1実施形態の変形例による表面実装型LED200を用いることによって、小型化、薄型化した場合でも、特定の方向に強い光量で光を出射させることが可能なストロボ光源を備えたカメラ付き携帯電話機300を容易に得ることができる。
In the second embodiment, as described above, the surface-mounted
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記第1および第2実施形態では、本発明を表面実装型LEDに適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、表面実装型LED以外の発光装置に本発明を適用してもよい。 For example, in the first and second embodiments, the example in which the present invention is applied to the surface-mounted LED is shown. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to light emitting devices other than the surface-mounted LED. May be.
また、上記第1および第2実施形態では、透光性部材に略逆円錐状の凹部を設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、傾斜面を含む凹部であれば、凹部の形状は略逆円錐状以外であってもよい。たとえば、凹部の形状は逆四角錐状であってもよい。 Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the example which provided the substantially inverted conical recessed part was shown in the translucent member, this invention is not restricted to this, If it is a recessed part containing an inclined surface, a recessed part The shape may be other than a substantially inverted conical shape. For example, the shape of the recess may be an inverted quadrangular pyramid.
また、上記第1および第2実施形態では、透光性部材に凹部を設けるとともに、凹部の傾斜面によって反射面を形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、透光性部材に凹部を設けることなく反射面を形成してもよい。たとえば、フェムト秒(1000兆分の1秒)のパルスレーザ光を透光性部材中で集光させると、焦点付近できわめて大きなエネルギ密度となり、透光性部材の内部に空洞やボイドが形成される。この現象を利用して、透光性部材に反射面を形成してもよい。 Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, while providing the recessed part in the translucent member and having formed the reflective surface by the inclined surface of the recessed part, this invention is not limited to this, A translucent member is shown. You may form a reflective surface, without providing a recessed part in this. For example, when femtosecond (one thousandth of a second) pulsed laser light is collected in a translucent member, the energy density becomes extremely large near the focal point, and cavities and voids are formed inside the translucent member. The Using this phenomenon, a reflective surface may be formed on the translucent member.
また、上記第1および第2実施形態では、透光性部材を略円柱状に構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、透光性部材は、略円柱状以外の略四角形状などの形状であってもよい。 Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the example which comprised the translucent member in the substantially cylindrical shape was shown, this invention is not restricted to this, A translucent member is substantially square other than substantially cylindrical shape. It may be a shape such as a shape.
また、上記第1および第2実施形態では、凹部の内面上に金属被膜を形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、凹部の内側を金属部材で埋め込むように構成してもよい。また、透光性部材とは異なる屈折率を有する材料で、凹部の内側を埋め込むように構成してもよい。 Moreover, although the example which formed the metal film on the inner surface of a recessed part was shown in the said 1st and 2nd embodiment, this invention is not restricted to this, You may comprise so that the inner side of a recessed part may be embedded with a metal member. Good. Moreover, you may comprise so that the inner side of a recessed part may be embedded with the material which has a refractive index different from a translucent member.
また、上記第1および第2実施形態では、反射枠体の開口部を上方に向かってテーパ状に広がるように形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、反射枠体の開口部を上方に向かってすり鉢状に広がるように形成してもよい。 In the first and second embodiments, the example in which the opening of the reflection frame is formed so as to be tapered upward is shown. However, the present invention is not limited to this, and the opening of the reflection frame is provided. You may form so that a part may spread in a mortar shape toward upper direction.
また、上記第1および第2実施形態では、反射枠体の開口部を平面的に見て略円状に形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、反射枠体の開口部を平面的に見て略円状以外の形状に形成してもよい。略円状以外の形状としては、たとえば、四角形状などが考えられる。 In the first and second embodiments, the example in which the opening of the reflection frame is formed in a substantially circular shape when viewed in plan is shown. However, the present invention is not limited to this, and the opening of the reflection frame is used. May be formed in a shape other than a substantially circular shape when viewed in a plan view. As the shape other than the substantially circular shape, for example, a quadrangular shape can be considered.
また、上記第1および第2実施形態では、反射枠体の厚みを約0.6mm〜約0.8mmに構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、反射枠体の厚みは、0.6mm以下に構成することもできる。 Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the example which comprised the thickness of the reflective frame to about 0.6 mm-about 0.8 mm was shown, this invention is not restricted to this, The thickness of a reflective frame is shown. , 0.6 mm or less.
また、上記第1および第2実施形態では、表面実装型LEDに蛍光体層を備えた例を示したが、本発明はこれに限らず、表面実装型LEDに蛍光体層を備えない構成にしてもよい。 Further, in the first and second embodiments, the example in which the surface-mounted LED is provided with the phosphor layer is shown, but the present invention is not limited to this, and the surface-mounted LED is not provided with the phosphor layer. May be.
また、上記第1および第2実施形態では、反射枠体をシリコン樹脂やエポキシ樹脂などから構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、反射枠体をシリコン樹脂やエポキシ樹脂以外の材料から構成してもよい。たとえば、アルミニウムを主成分とする金属材料から反射枠体を構成してもよいし、純Al、マグネシウム、および、その他の金属材料から反射枠体を構成してもよい。また、金属材料以外のセラミック材料などから反射枠体を構成してもよい。さらに、樹脂に金属を分散させた材料などから反射枠体を構成してもよい。 Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the example which comprised the reflective frame body from a silicon resin, an epoxy resin, etc. was shown, this invention is not limited to this, A reflective frame body other than a silicon resin or an epoxy resin is shown. You may comprise from a material. For example, the reflection frame body may be made of a metal material mainly composed of aluminum, or the reflection frame body may be made of pure Al, magnesium, and other metal materials. Moreover, you may comprise a reflective frame body from ceramic materials other than a metal material. Further, the reflection frame body may be made of a material in which a metal is dispersed in a resin.
また、上記第1および第2実施形態では、基板に3個のLED素子を取り付けた例を示したが、本発明はこれに限らず、1個、2個、または、4個以上のLED素子を基板に取り付けてもよい。 Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the example which attached three LED elements to the board | substrate was shown, this invention is not restricted to this, One, two, or four or more LED elements May be attached to the substrate.
また、上記第1および第2実施形態では、発光素子の一例であるLED素子を表面実装型LEDに設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、LED素子以外の有機EL素子などの発光素子を表面実装型LEDに設けるようにしてもよい。 In the first and second embodiments, the example in which the LED element, which is an example of the light emitting element, is provided in the surface mount type LED is shown. However, the present invention is not limited to this, and the organic EL element other than the LED element, etc. The light emitting element may be provided in a surface mount type LED.
また、上記第2実施形態では、カメラ付き携帯電話機のストロボ光源に本発明の発光装置(表面実装型LED)を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、カメラ付き携帯電話機以外の電子スチルカメラ(デジタルカメラ)などのストロボ光源に本発明の発光装置(表面実装型LED)を用いてもよい。なお、本発明の発光装置(表面実装型LED)は、ストロボ以外の光源に用いることもできる。 In the second embodiment, the example in which the light-emitting device (surface-mounted LED) according to the present invention is used as the strobe light source of the camera-equipped cellular phone is shown. However, the present invention is not limited to this, and other than the camera-equipped cellular phone. The light emitting device (surface mounted LED) of the present invention may be used in a strobe light source such as an electronic still camera (digital camera). Note that the light emitting device (surface mounted LED) of the present invention can also be used for a light source other than a strobe.
1 基板
2 絶縁基材
3 孔部
4 上面側導体層
6 下面側導体層
6a 放熱用の導体層
6b 配線用の導体層
10 LED素子(発光素子)
13 蛍光体層
13a 蛍光体
20 反射枠体
21 開口部
21a 内側面(第1反射面、内周面)
30 透光性部材
31 凹部
32 傾斜面
32a 反射面(第2反射面)
33 外周縁部
34 金属被膜
100、200 表面実装型LED(発光装置)
300 カメラ付き携帯電話機
310 撮像装置
311 撮像部
312 ストロボ
DESCRIPTION OF
13
30
33 Outer
300 Mobile Phone with
Claims (10)
前記基板の上面上に平面的に見て前記発光素子を囲むように装着され、内周面が第1反射面とされる反射枠体と、
前記基板の上面における前記反射枠体の内側の領域上に、前記反射枠体の内周面から離間して配設された透光性部材とを備え、
前記透光性部材は、前記発光素子からの光を前記反射枠体の第1反射面の方向に反射させるように傾斜した第2反射面を含むことを特徴とする、発光装置。 A substrate with a light emitting element attached thereto;
A reflective frame that is mounted on the upper surface of the substrate so as to surround the light emitting element when seen in a plan view, and has an inner peripheral surface as a first reflective surface;
A translucent member disposed on the inner surface of the reflective frame on the upper surface of the substrate and spaced from the inner peripheral surface of the reflective frame;
The light transmitting device, wherein the light transmissive member includes a second reflecting surface inclined so as to reflect light from the light emitting element in a direction of the first reflecting surface of the reflecting frame.
前記第2反射面は、前記凹部の傾斜面によって構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の発光装置。 The upper part of the translucent member is provided with a recess including an inclined surface,
The light emitting device according to claim 1, wherein the second reflecting surface is configured by an inclined surface of the concave portion.
前記発光素子は、前記蛍光体層によって前記基板の前記孔部内に封止されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の発光装置。 A hole is formed in a predetermined region inside the reflection frame on the substrate, and a phosphor layer in which phosphors for wavelength-converting light from the light emitting element are scattered in the hole. Embedded,
The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting element is sealed in the hole of the substrate by the phosphor layer.
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- 2007-07-30 JP JP2007198028A patent/JP2009033061A/en not_active Withdrawn
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