JPH01204481A

JPH01204481A - Ｌｅｄ線状光源

Info

Publication number: JPH01204481A
Application number: JP63027744A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Suehiro; 好伸末広; Shigeru Yamazaki; 繁山崎
Original assignee: Iwasaki Denki KK
Current assignee: Iwasaki Denki KK
Priority date: 1988-02-10
Filing date: 1988-02-10
Publication date: 1989-08-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、発光ダイオードを光源として用いたＬＥＤ線
状光源に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、発光ダイオードを光源とするＬＥＤ線状光源
において、各発光ダイオードの発光素子が発する光を有
効に前面方向に放射するため、種々の構造のものが案出
されている。第８図はレンズと反射鏡を利用した従来の
ＬＥＤ線状光源の概略斜視図、第９図はそのＢ−Ｂ概略
断面図である。

第８図及び第９図において１は発光素子、１１は絶縁基
板、１２及び１３は回路パターン、１４はワイヤ、１５
は高反射樹脂材料で形成された反射鏡、１６は円柱状の
樹脂レンズである。同一直線上に複数個配列された各発
光素子１は絶縁基板１１の中央に等間隔でマウントされ
ており、回路パターン１２・１３及びワイヤ１４により
それぞれ電気的に接続されている。また、絶縁基板１１
上には、直線状に配置された発光素子１に沿って、その
両側面には反射鏡１５が設けられ、その上部には円柱状
の樹脂レンズ１６が設けられている。

上記のように１．′ζ成されたＬＥＤ線状光源によれば
、発光素子１が発する光のうち上部方向に発した光は直
接樹脂レンズ１６の下端面を通過し、レンズ効果により
指向性が強められて外部に放射される。また、側面方向
に発した光は高反射樹脂材料で形成された反射鏡１５で
拡散反射された後、樹脂レンズ１６を通って外部に放射
される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のＬ　Ｅ　Ｄ　Ｌ’Ａ状光源では、
発光素子１が側面方向に発した光は、高反射樹脂材料で
形成された反射鏡１５により拡散反射されるので、効率
よく樹脂レンズ１６の下端面へ達するものは少ない、ま
た、反射鏡１５によって反射されて樹脂レンズ１６に達
した光は、樹脂レンズ１６の下端面への入射角が区区に
なるので、前面方向に放射されるものは少ない。このた
め、従来のＬＥＤ線状光源では、反射鏡１５により拡散
反射された光の多くはＬＥＤ線状光源の前面方向の光度
に寄与せず無駄な光となり、前面方向の光の放射効率が
悪いという欠点があった。

また、従来のＬＥＤ線状光源は、前記したように、円柱
状レンズを用いているので光導出部の線幅をＷとすると
、その厚さＨは光導出部の線幅Ｗすなわちレンズの直径
以上の厚さとする必要がある。このため、従来のＬＥＤ
線状光源は薄型にできないという欠点があった。

本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、薄型
で、しかも前面方向に対する光の放射効率の向上を図る
ことができるＬＥＤ線状光源を提供することを目的とす
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するための本発明は、直線状に配置さ
れた複数の発光素子と、該発光素子に電力を供給するリ
ード部と、前記複数の発光素子の発光面側に前記複数の
発光素子と対向して設けられ前記複数の発光素子が発す
る光を反射する門柱面状反射面とを具備し、前記複数の
発光素子が発する光を一度前記凹柱面状反射面で反射し
た後に外部に放射するように構成したものである。

〔作用〕

本発明は前記の構成によって、リード部から直線状に配
置された複数の発光素子に電力を供給し、各発光素子が
発する光を一度凹柱面状反射面で反射してから外部に放
射することにより、各発光素子が発する光を効率よく前
面方向に放射する。また、門柱面状反射面は発光素子の
発光面側に発光素子と対向して設けられているので、厚
さを薄くしても各発光素子が発する光を効率良く前面方
向に放射することができる。

〔実施例〕

以下に本発明の第１の実施例を第１図乃至第３図を参照
して説明する。第１図は本発明の第１の実施例であるＬ
ＥＤ線状光源の概略斜視図、第２図はそのＡ−Ａ概略断
面図、第３図はその断面における発光素子が発する光の
光路を示す図である。

第１図乃至第３図において１は発光素子、２は透明ガラ
ス基板、３及び４は回路パターン、５はワイヤ、６は反
射鏡、６ａは反射鏡６の反射面である。尚、矢印は光路
を示す。

直線状に複数個配列された各発光素子１は、光導出部で
ある透明ガラス基板２の下面に形成された一方の回路パ
ターン３にマウントされ、ワイヤ５により他方の回路パ
ターン４とそれぞれ電気的に接続されている。そして、
直線状に配置された各発光素子１の発光面側には、前記
発光素子１に対向して反射鏡６が形成され、且つ該反射
鏡６の反射面６ａは２次柱面状、たとえば円柱面状に形
成されている。尚、反射鏡６は平板状の樹脂に２次柱面
状の凹面部を形成し、その凹面部を鍍金や金Ｊ７１蒸着
等により鏡面加工して反射面６ａとしたものである。

上記の構成によれば、透明ガラス基板２に形成された回
路パターン３．４とワイヤ５とにより各発光素子１に電
力が供給され、各発光素子１が発光する。そして、各発
光素子１が発する光は第３図の矢印に示すように反射鏡
６の２次柱面状の反射面６ａにより反射された後、前面
方向に放射される。したがって、発光素子１が発する光
を、はぼ損失なく前面方向の光として、有効に利用する
ことができる。

尚、透明ガラス基板２に形成されるファインライン回路
において便”用する線の幅は、２０μｍ以下であり、ま
た発光素子ｌの占める面積も０．４　ｍｍＸ　０．４　
ｍ　ｍであるので、たとえば発光素子１の配列間隔を２
ｍｍとし、ＬＥＤ線状光源の光導出部の線幅Ｗを５　ｍ
　ｍ　Ｌ、た場合でも発光素子工と回路との影による損
失は２％以下であるので効率上も特に問題とはならない
。

上記の実施例によれば、発光素子１が発する光を反射鏡
６により効率よく前面方向に放射することができるので
、横方向への光の損失がなく、光導出部の面積を従来通
りとしたままで前面方向の光度及び輝度の向上を図るこ
とができる。

また、光導出部の表面は平面状のガラス基板であるので
、防塵性に優れ、しかも構造が簡易であるので、容易に
製造することができ量産性の向上を図ることができる。

更に、反射面６ａは発光素子１の発光面側に発光素子１
と対向するように設けられているので、従来のＬＥＤ線
状光源のように反射面が発光素子の側面に設けられてい
る型のものに比べて、極めて薄型のもの（厚さ、数ミリ
）を製造することができる。従来のＬＥＤ線状光源では
、光導出部の線幅をＷとすると、その厚さＨはＷ以上必
要となるが、本発明の実施例によれば、厚さをＷ／２と
することも可能である。

第４図は本発明の第２の実施例であるＬ　Ｅ　Ｄ　４ｉ
状光源の概略断面及びその断面における発光素子が発す
る光の光路を示す図である。第４図において６ｂは反射
鏡６の反射面である。尚、第４図に示す第２の実施例及
び以下に説明する第３乃至第５の実施例において上記第
１図乃至第３図に示す第１の実施例と同一の機能を有す
るものは同一の符号を付すことによりその詳細な説明を
省略する。

本発明の第２の実施例が第１の実施例と異なるのは、反
射面６ｂを楕円柱面状に形成した点にある０本実施例は
反射面６ｂが楕円柱面状に形成れれているので、第４図
の矢印で示すように各発光素子１が発する光を直線状に
集光することができる。その他の作用、効果は第１の実
施例と同様である。

第５図は本発明の第３の実施例であるＬＥＤ線状光源の
概略断面及びその断面における発光素子が発する光の光
路を示す図である。第５図において６０は反射鏡６の反
射面である。

本発明の第３の実施例が第１の実施例と異なるのは、反
射面６ｃを放物柱面状に形成した点にある０本実施例は
反射面６Ｃが放物柱面状に形成されているので、第５図
の矢印で示すように各発光素子１から発する光を指向性
の強い光−として外部に放射することができる。その他
の作用、効果は第１の実施例と同様である。

尚、上記第１乃至第３の実施例において使用する透明ガ
ラス基板２に形成される発光素子１、ワイヤ５及び回路
パターン３・４の表面には、衝撃や振動等によるワイヤ
５や発光素子１等の断線や故障を防止すため、光透過性
材料によるコーティング、たとえばスプレー・コーティ
ング等がなされたものであってもよい。一方、衝撃や振
動等によるワイヤ５等のｌｆｒ線や故障を考慮する必要
がない場合には、中空のままでもよいし、必要に応じて
中空部にガス等を封入してもよい。

ところで、一般に上記第２の実施例で用いた楕円柱面や
第３の実施例で用いた放物柱面は２次柱面の特殊なもの
である。したがって、請求項２の発明によれば、反射面
を２次柱面の特定の形状に形成することにより、所望の
放射角度で光を放射するＬＥＤ線状光源を得ることがで
き、ＬＥＤ線状光源の放射角度の設計が容易となる。

第６図は本発明の第４の実施例であるＬＥＤ線状光源の
概略断面図である。第６図において７は光透過性材料で
ある。尚、光透過性材料７は硝子、たとえば低融点硝子
でもよい。このことは、以下に説明する第５の実施例で
も同様である。

本発明の第４の実施例が第１の実施例と異なるのは、前
記第１の実施例における透明ガラス基板２と反射鏡６と
の空間に光透過性材料７を充填した点にある。このよう
に、光透過性材料７、たとえば屈折率が１．５以上のエ
ポキシ樹脂やシリコンオイルを使用することにより、発
光素子１内で発する光の発光素子ｌ外への取り出し量を
増加することができるとともに、この利得分の光を反射
鏡６により比較的効率よく外部へ放射することができる
。したがって、本実施例によれば消費電力に対する外部
への放射効率を向上することができる。

その他の作用・効果は第１の実施例と同様である。

尚、上記第４の実施例においては、光透過性材料７を反
射鏡６内の中空部全部に充填した場合について説明した
が、全部に充填せず、発光素子１とワイヤ５の周囲にだ
け部分的にモールドして形成したものであってもよい。

また、第４の実施例では、第１の実施例の透明ガラス基
板２と反射鏡６との空間に光透過性材料７を充填した場
合について説明したが、これは第２又は第３の実施例の
透明ガラス基板２と反射鏡６との空間に光透過性材料７
を充填したものでもよい。

第７図は本発明の第５の実施例であるＬＥＤ線状光源の
概略断面図である。第７図において７ａは光透過性材料
７の下端面である。本発明の第５の実施例は、上記第４
の実施例における反射鏡６を省略して、簡略化したもの
である。すなわち、光透過性材料７の下端面７ａを２次
柱面状に形成し、この下端面７ａの表面を鍍金又は金属
蒸着等によって処理することにより反射面としたもので
ある。これにより上記第４の実施例と同様の作用、効果
を生じさせることができる。

尚、第５の実施例では、第４の実施例の光透過性材料７
の下端面７ａを２次柱面状に形成した場合について説明
したが、これは楕円柱面状又は放物柱面状であってもよ
い。

ところで、上記第１乃至第５の実施例においては、電力
を供給するリード部がファインライン回路の形成された
透明ガラス基板である場合について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、たとえば、光透過性
樹脂基板に回路を形成したものでもよく、リード部やス
テムを含むものであってもよい。

また、上記第４及び第５の実施例においては、透明ガラ
ス基板２を省略し、発光素子ｌとワイヤ５とリードフレ
ーム（またはステム）とを一体的に光透過性材料７でモ
ールドして形成したものであってもよい。

また、上記第１乃至第５の実施例においては、反射面が
２次柱面状に形成されている場合について説明したが、
反射面は複数の小平面を結合して門柱面状に形成したも
のであってもよい。

更に、上記第１乃至第５の実施例においては、発光素子
を１列に並べて配置した場合について説明したが、発光
素子は２列以上に並べて配置したものであってもよい。

加えて、本発明は上記の実施例に限定されるものではな
く、たとえばＬ　Ｅ　Ｄ　線状光源の光路上にレンズや
プリズム等を設けたものであってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、直線状に配置した
複数の発光素子の発光面側に設けた凹柱面状の反射面に
より、各発光素子が発する光を有効に前面方向に放射す
ることができるので、前面方向の光度及び輝度の向上を
図ることができ、しかも薄型で前面放射効率の優れたＬ
ＥＤ線状光源を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例であるＬＥＤ線状光源の
概略斜視図、第２図はその八−へ概略断面図、第３図は
そのＡ−Ａ断面における発光素子が発する光の光路を示
す図、第４図は本発明の第２の実施例であるＬＥＤ線状
光源の概略断面及びその断面における発光素子が発する
光の光路を示す図、第５図は本発明の第３の実施例であ
るＬＥＤ線状光源の概略断面及びその断面における発光
素子が発する光の光路を示す図、第６図は本発明の第４
の実施例であるＬＥＤ線状光源の概略断面図、第７図は
本発明の第５の実施例であるＬＥＤ線状光源の概略断面
図、第８図は従来のＬＥＤ線状光源の概略斜視図、第９
図はそのＢ−Ｂ概略断面図である。１・・・発光素子、２・・・透明ガラス基板、３・４・
、・回路パターン、５・・・ワイヤ、６・・・反射鏡、
６ａ・５ｂ・６ｃ、、、反射面、７・・・光透過性材料
、７ａ・・・下端面。出願人　岩　崎　電　気株式会社第３図ｂ　　　　ｂａ第７図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）直線状に配置された複数の発光素子と、該発光素
子に電力を供給するリード部と、前記複数の発光素子の
発光面側に前記複数の発光素子と対向して設けられ前記
複数の発光素子が発する光を反射する凹柱面状反射面と
を具備し、前記複数の発光素子が発する光を一度前記凹
柱面状反射面で反射した後に外部に放射するように構成
したことを特徴とするＬＥＤ線状光源。
（２）前記凹柱面状反射面は２次柱面状に形成されたも
のである請求項１記載のＬＥＤ線状光源。
（３）前記凹柱面状反射面は楕円柱面状に形成されたも
のである請求項１記載のＬＥＤ線状光源。
（４）前記凹柱面状反射面は放物柱面状に形成されたも
のである請求項１記載のＬＥＤ線状光源。
（５）前記凹柱面状反射面は複数の平面状反射面の集合
体である請求項１記載のＬＥＤ線状光源。
（６）前記複数の発光素子と前記凹柱面状反射面との空
間は光透過性材料で埋められている請求項１乃至５の何
れかに記載のＬＥＤ線状光源。
（７）前記凹柱面状反射面は、平板状の樹脂に設けた凹
柱面状部に金属を蒸着して形成したものである請求項１
乃至６の何れかに記載のＬＥＤ線状光源。
（８）前記凹柱面状反射面は、前記光透過性材料の前記
複数の発光素子に対向する面を凸面状と成し、該凸面状
と成した面に金属を蒸着して形成したものである請求項
６記載のＬＥＤ線状光源。
（９）前記リード部は回路パターンが形成された透明ガ
ラス基板を含み、前記複数の発光素子は該透明ガラス基
板の回路パターン上に取り付けられ、ワイヤーボンディ
ングされている請求項１乃至８の何れかに記載のＬＥＤ
線状光源。
（１０）前記リード部はリードフレームを含み、前記複
数の発光素子は該リードフレームの一方の上に取り付け
られ、他のリードフレームとはワイヤーボンディングさ
れている請求項１乃至８の何れかに記載のＬＥＤ線状光
源。