JP3281322B2 - Ledランプ - Google Patents

Ledランプ

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、LEDランプの外
囲器の形状の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】図13は、2つ以上の半導体チップを有
する従来のLEDランプの外囲器の形状を示している。
図1において、1は半導体チップ、2はリ−ド、3はボ
ンディングワイヤ、4は透過性の樹脂で構成される外囲
器、5は楕円体(または球体)、6は外囲器の中心軸を
それぞれ示している。
【0003】従来の外囲器4の形状は、大きく上部と下
部に分けることができる。上部の形状は、例えば単一の
曲面から構成されている。この曲面は、中心軸6を軸と
する回転楕円体や球体の一部から構成されている。ま
た、下部の形状は、中心軸6を軸とする円柱から構成さ
れている。なお、前記曲面は、LEDランプのレンズと
しての役割を有している。
【0004】しかしながら、上記LEDランプは、複数
の半導体チップを有している。このため、全ての半導体
チップをレンズの焦点位置に配置することができない。
従って、例えば図3に示すように、LEDランプから放
射された光が、互いに分離してしまう欠点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来は、
複数の半導体チップをレンズの焦点位置に配置すること
ができず、LEDランプから放射された光が、互いに分
離してしまう欠点があった。
【0006】本発明は、上記欠点を解決すべくなされた
もので、その目的は、複数の半導体チップを有するLE
Dランプにおいて、光を効率よくLEDランプの正面方
向へ放射させることである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のLEDランプは、リ−ドと、このリ−ドの
先端部に載置される複数の半導体チップと、前記半導体
チップおよびその近傍を取り囲む光透過性の外囲器とを
有する。そして、前記外囲器の形状が、各々の半導体チ
ップを通る各々の軸を1つの軸とする複数の楕円体また
は球体を含む立体から構成されている。
【0008】また、前記外囲器は、前記リ−ドを中心軸
とする円筒によって、前記立体の一部を切り落とした形
状を有している。
【0009】さらに、前記各々の半導体チップを通る各
々の軸は、互いに平行である。
【0010】また、本発明のLEDランプは、リ−ド
と、このリ−ドの先端部に載置される第1および第2の
半導体チップと、前記第1および第2の半導体チップお
よびその近傍を取り囲む光透過性の外囲器とを有してい
る。そして、前記外囲器の形状は、下部形状と上部形状
とに分けられている。下部形状は、前記リ−ドを中心軸
とする円柱から構成されている。上部形状は、前記第1
の半導体チップを通り前記リ−ドに平行な第1の軸を1
つの軸とする楕円体の曲面の一部と、前記第2の半導体
チップを通り前記リ−ドに平行な第2の軸を1つの軸と
する楕円体の曲面の一部とから構成されている。
【0011】上記構成によれば、同時に複数の半導体チ
ップをレンズの焦点位置に配置することができるため、
LEDランプから放射された光が、互いに分離されてし
まうことがない。従って、2つの半導体チップを有する
LEDランプにおいても、光を効率よくLEDランプの
正面方向へ放射させることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明のLEDランプについて詳細に説明する。
【0013】図1は、本発明のLEDランプを示すもの
である。半導体チップを搭載するためのチップ搭載部1
1は、リ−ド13Cの先端部に形成されている。2つの
半導体チップ12A,12Bは、チップ搭載部11上に
配置されている。ボンディング部14A,14Bは、そ
れぞれリ−ド13A,13Bの先端部に形成されてい
る。また、ボンディングワイヤ(例えば金ワイヤ)19
Aの一端は、半導体チップ12Aに接続され、その他端
は、ボンディング部14Aに接続されている。ボンディ
ングワイヤ19Bの一端は、半導体チップ12Bに接続
され、その他端は、ボンディング部14Bに接続されて
いる。なお、リ−ド13A〜13Cの先端部は、透明の
エポキシ樹脂15によって封止されている。
【0014】上記LEDランプにおいて、エポキシ樹脂
15により構成される外囲器の形状は、大きく上部と下
部とに分けることができる。下部の形状は、従来と同様
に、外囲器の中心軸16を軸とする円柱から構成されて
いる。本発明は、外囲器の上部の形状に特徴があるもの
で、以下、上部の形状について詳細に説明する。
【0015】外囲器の上部形状は、2つの曲面から構成
されている。その1つは、半導体チップ12Aを通りリ
−ド13Cに平行な軸16Aを1つの軸とする楕円体
(または球体)17Aの表面の一部を形成している。ま
た、他の1つは、半導体チップ12Bを通りリ−ド13
Cに平行な軸16Bを1つの軸とする楕円体(または球
体)17Bの表面の一部を形成している。なお、楕円体
17Aの表面の一部を形成する曲面は、半導体チップ1
2Aから発する光をLEDランプの正面方向へ放射させ
るためのレンズとして働く。また、楕円体17Bの表面
の一部を形成する曲面は、半導体チップ12Bから発す
る光をLEDランプの正面方向へ放射させるためのレン
ズとして働く。なお、ここでいう楕円体とは、軸16
A,16Bを1つの軸とする直角座標系を考えた場合
に、式(1)に示す条件を満たすような立体をいう。
【0016】 (X/a)2 +(Y/b)2 +(Z/c)2 =1 ……(1) 上記構成によれば、外囲器の上部形状の曲面(レンズ)
は、半導体チップ12A,12Bに対応して形成されて
いる。このため、半導体チップ12A,12Bから発す
る光は、LEDランプの正面方向へ効率よく放射され
る。また、外囲器の下部形状は、外囲器の中心軸16を
軸とする円柱によって構成されている。このため、LE
Dランプの正面方向へ放射される光の投影が円形とな
り、当該LEDランプの用途が広がり、見栄えがよくな
る。
【0017】図2は、本発明のLEDランプ(以下、本
発明品)の配光特性を示したもので、図3は、従来のL
EDランプ(以下、従来品)の配光特性を示したもので
ある。このように、従来品では、LEDランプから放射
される光が互いに分離されているのに対し、本発明品で
は、2つの光が互いに重なっており、光が効率よく正面
方向へ放射されている。
【0018】図4〜図6は、それぞれ図2のLEDラン
プの変形例を示している。図4のLEDランプでは、図
1のLEDランプに比べて、楕円体17Aの曲面と楕円
体17Bの曲面を滑らかにつないだ点が異なっている。
このように、楕円体17Aと楕円体17Bが重なる部分
における不連続面をなくせば、さらに効果的に光をLE
Dランプの正面方向へ放射できる。図5及び図6のLE
Dランプでは、3つの半導体チップ12A〜12Cがチ
ップ搭載部11上に配置されている。このLEDランプ
は、図1のLEDランプに比べて、外囲器の上部形状が
3つの曲面から構成されている点が異なっている。な
お、3つの曲面は、それぞれ半導体チップ12A〜12
Cに対応する3つの楕円体(または球体)17A〜17
Cの表面の一部を形成している。
【0019】上記図4〜図6に示すような構成のLED
ランプにおいても、図1に示した実施例と同様の効果を
得ることができる。
【0020】ところで、LEDランプは、単体としてで
はなく、多数のLEDランプをマトリックス状に配置し
て使用するような場合がある。かかる場合に、外囲器の
中心軸16に垂直な平面内において光の配光特性にむら
があると、見栄えが悪くなるなどの欠点が生じる。
【0021】ここで、以下の説明を分かり易くするた
め、一つの座標系を定義することとする。この座標系
は、図1において、半導体チップ12Aまたは半導体チ
ップ12Bを原点Oとし、その半導体チップ12Aまた
は半導体チップ12Bを通りリ−ド13Cに平行、すな
わち外囲器の中心軸16に平行となるような軸16Aま
たは16Bをz軸とする。また、半導体チップ12Aお
よび半導体チップ12Bを通りz軸に直交するような軸
をx軸とし、原点Oを通りz軸およびx軸に直交するよ
うな軸をy軸とする。なお、光は、半導体チップ12
A,12Bからz軸方向へ放射されるものとする。
【0022】次に、外囲器の曲面が、z軸を中心軸とす
る回転楕円体(図8参照)または球体(図9参照)の表
面の一部を形成している場合の光の配光特性を知べてみ
た。その結果、図7に示すような結果が得られた。すな
わち、半導体チップの配列方向、すなわちx軸方向の光
は、y軸方向の光よりも広い範囲に放射されていること
がわかった。
【0023】図10および図11は、本発明のLEDラ
ンプの他の例を示している。このLEDランプは、各曲
面が、x軸およびy軸およびz軸をそれぞれ軸とする楕
円体の表面の一部を形成している。つまり、その曲面を
x−z平面で切断すると、図10に示すように、その切
断面は、短径がaで長径がbの楕円となる。また、その
曲面をy−z平面で切断すると、図11に示すように、
その切断面は、短径がaで長径がcの楕円となる。
【0024】上記図10および図11に示す実施例によ
れば、半導体チップの数に応じて、外囲器の上部形状、
すなわち2つの曲面の形状を変え、LEDランプのx方
向およびy方向の配光特性をほぼ同一にすることができ
る。
【0025】図12は、本発明に係わるLEDランプの
x方向およびy方向の配光特性を具体的に示している。
このLEDランプは、2つの半導体チップを有し、それ
ぞれの半導体チップに対応する外囲器の上部形状が、x
軸、y軸およびz軸を軸とする楕円体の曲面の一部を形
成しているものである。つまり、各半導体チップに対応
する2つの楕円体(レンズ)は、図12に示すように、
それぞれx−z平面で切断された場合にできる断面形状
と、y−z平面で切断された場合にできる断面形状が異
なっている。つまり、2つの楕円体を結合した場合に、
LEDランプのx方向およびy方向の配光特性がほぼ同
一となるように、前記2つの楕円体の形状が設定されて
いる。
【0026】これにより、ユ−ザの希望に応じて、2つ
の半導体チップを有するLEDランプのx方向およびy
方向の配光特性を同一に設定することができる。
【0027】
【発明の効果】以上、説明したように本発明のLEDラ
ンプによれば、次のような効果を奏する。
【0028】外囲器の上部形状が、各々の半導体チップ
に対応する2つの楕円体の曲面の一部から構成されてい
る。従って、2つの半導体チップをレンズの焦点位置に
配置することができるため、LEDランプから放射され
た光が、互いに分離されてしまうことがない。従って、
2つの半導体チップを有するLEDランプにおいても、
光を効率よくLEDランプの正面方向へ放射させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係わるLEDランプを示す
図。
【図2】本発明のLEDランプの配光特性を示す図。
【図3】従来のLEDランプの配光特性を示す図。
【図4】図2のLEDランプの変形例を示す図。
【図5】図2のLEDランプの変形例を示す図。
【図6】図2のLEDランプの変形例を示す図。
【図7】図2のLEDランプのx−y方向の配光特性を
示す図。
【図8】図2のLEDランプの外囲器のレンズを構成す
る楕円体を示す図。
【図9】図2のLEDランプの外囲器のレンズを構成す
る球体を示す図。
【図10】本発明の他の実施例に係わるLEDランプの
外囲器の上部形状を構成する楕円体または球体を示す
図、
【図11】本発明の他の実施例に係わるLEDランプの
外囲器の上部形状を構成する楕円体を示す図。
【図12】本発明のLEDランプの配光特性を示す図。
【図13】従来のLEDランプを示す断面図。
【符号の説明】
11…チップ搭載部、 12A,12B…半導体チップ、 13A〜13C…リ−ド、 14A,14B…ボンディング部、 15…エポキシ樹脂、 16…外囲器の中心軸、 17A,17B…回転楕円体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 33/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リードと、このリードの先端部に載置さ
    れる第1および第2の半導体チップと、前記第1および
    第2の半導体チップおよびその近傍を取り囲む光透過性
    の外囲器とを有するLEDランプにおいて、 前記外囲器の形状は、前記第1の半導体チップを通り前
    記リードに平行な第1の軸を1つの軸とする第1の立体
    と、前記第2の半導体チップを通り前記リードに平行な
    第2の軸を1つの軸とする第2の立体とから構成され、前記第1の軸をz軸とし、前記第1および第2の半導体
    チップを通り、前記z軸に直交する軸をx軸とし、前記
    z軸および前記x軸に直交する軸をy軸とした場合に、
    前記第1の立体は、x−z平面で切断した断面形状とy
    −z平面で切断した断面形状が互いに異なる楕円体から
    構成され、 前記第2の軸をz軸とし、前記第1および第2の半導体
    チップを通り、前記z軸に直交する軸をx軸とし、前記
    z軸および前記x軸に直交する軸をy軸とした場合に、
    前記第2の立体は、x−z平面で切断した断面形状とy
    −z平面で切断した断面形状が互いに異なる楕円体から
    構成され、 前記第1および第2の立体は、前記x軸方向の配光特性
    と前記y軸方向の配光特性がほぼ等しくなるような形状
    に設定される ことを特徴とするLEDランプ。
  2. 【請求項2】 前記外囲器は、前記リードを中心軸とす
    る円筒によって、前記立体の一部を切り落とした形状を
    有していることを特徴とする請求項1記載のLEDラン
    プ。
  3. 【請求項3】 前記第1および第2の立体は、前記x−
    z平面で切断した場合にできる前記楕円体の前記x軸方
    向の径が、前記y−z平面で切断した場合にできる前記
    楕円体の前記y軸方向の径よりも小さいことを特徴とす
    る請求項1記載のLEDランプ。
  4. 【請求項4】 前記x軸方向の配光特性と前記y軸方向
    の配光特性が同一となるように、前記x軸方向の径およ
    び前記y軸方向の径が設定されることを特徴とする請求
    項3記載のLEDランプ。
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