JPH0424562Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は多数の発光ダイオードを光源として使
用する照明装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、半導体技術の発達により高輝度で安価な
発光ダイオードが開発されるに至つたことから車
輌用灯具、例えば制動灯、尾灯などの光源として
電球の代りに使用することが検討されており、そ
の一例として第３図〜第５図に示すものが知られ
ている。すなわち、１は内面に多数の小さな凸レ
ンズからなる拡散レンズ２が密集して形成された
前面レンズ、３は前記前面レンズ１と共に灯室４
を形成する灯具ハウジング、５，６は灯室４内に
配設されたインナーレンズおよびプリント基板
で、インナーレンズ５の裏面には多数の魚眼集光
レンズ７が密集して形成されている。魚眼集光レ
ンズ７は、底部の各辺が略等しい方形の輪郭形状
を有する球面レンズで構成されている。８は前記
プリント基板６の表面に各魚眼集光レンズ７に対
応して実装された発光ダイオードで、カリウム燐
（GaP）、ガリウムアルミニウム燐（GaAlP）、ガ
リウム砒素燐（GaAsP）等からなる半導体チツ
プ９、一対のリード線１０Ａ，１０Ｂ、金線１１
およびこれらをモールドする透明樹脂１２とで構
成されている。透明樹脂１２は、エポキシ樹脂等
によつて円柱状に形成されてその先端部が略半球
状のドーム部１３を形成し、該ドーム部１３の中
心Ｏより下方（反ドーム部側）に半導体チツプ９
を配置している。一方のリード線１０Ａの先端に
は内面が反射面を形成する皿状のチツプ取付部１
４が設けられ、この取付部１４上に前記半導体チ
ツプ９が載置され、金線１１により他方のリード
線１０Ｂと電気的に接続されている。そして各リ
ード線１０Ａ，１０Ｂの一端は前記透明樹脂１２
の外部に導出され、前記プリント基板６の電気回
路に接続されている。

このような構成において、各半導体チツプ９か
ら出た光は透明樹脂１２を透過して外部に出射す
る。そして、この出射光はインナーレンズ５を透
過する際、魚眼集光レンズ７によつて集光され、
さらに前面レンズ１を透過する際、拡散レンズ２
によつて拡散される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、発光ダイオード８を使用した従来の
照明装置においては、半導体チツプ９を透明樹脂
１２のドーム部１３の中心Ｏより下方に所要距離
はなして配置し光の指向性を高めているため、発
光ダイオード８の光軸周りが最も明るく光軸から
遠のくにしたがつて明るさが急激に減少するた
め、前面レンズ１に明暗差が生じ、均一照明とい
う点で問題があつた。

すなわち、第５図に示すように半導体チツプ９
から出て前方に向う直射光L₁はドーム部１３を
透過する際中心方向に屈折してインナーレンズ５
の魚眼集光レンズ７を略全開状態つて照射する。
そして、この直射光L₁は魚眼集光レンズ７を透
過することにより光軸と平行な平行光線L₂とな
つて前面レンズ１に入射する。一方、半導体チツ
プ９から側方に出射しチツプ取付部１４の内壁面
に当つて前方に反射した反射光L₃は、近軸光と
なつてドーム部１３の上方部分を透過する。この
時、反射光L₃は中心方向に屈折して魚眼集光レ
ンズ７の中央部に入射する。したがつて、インナ
ーレンズ５を透過する光量は、平行光線L₂と反
射光L₃の双方が透過する魚眼集光レンズ７の中
央部において多く、周縁部においては平行光線
L₂のみしか透過しないため少なく、該レンズ５
に明暗差を生じさせるものである。

したがつて、本考案では上記したような問題点
を解決し、簡単な構成によりレンズ表面を全面に
亘つて均一に照明し得、照明効果を向上させるよ
うにした照明装置を提供しようとするものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上記目的を達成するために、半導体チ
ツプを皿状のチツプ取付部と共にモールドした透
明樹脂の先端部に設けられている半球状ドーム部
のうち前記半導体チツプより出射し前記チツプ取
付部に当つて反射した後前方に向う反射光のうち
最外側の光が前記ドーム部表面より出射する点を
含む近傍部分より外側部分を球面状集光面として
残し、中心側部分を裁断除去して光軸と直交する
平坦な拡散面としたものである。

〔作用〕

本考案において、拡散面は、光軸付近の光を拡
散し、これより外側の光を球面状集光面によつて
集光する。したがつて、前方に向かう光の強度は
平均化される。

〔実施例〕

以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

第１図は本考案に係る照明装置の一実施例を示
す要部断面図、第２図は要部拡大図である。な
お、図中第３図〜第５図と同一構成部品、部分に
対しては同一符号を以つて示し、その説明を省略
する。これらの図において、本実施例は透明樹脂
１２の先端部に設けられている半球状のドーム部
１３の上部を裁断除去し光軸と略直交する平坦な
拡散面２０とし、該拡散面２０より下方部分の周
面を球帯部（球面状集光面）２１として残した点
が上述した従来の発光ダイオードと異なり、それ
以外は全く同様である。ドーム部１３の裁断除去
される部分は、半導体チツプ９より出射しチツプ
取付部１４の内壁面によつて前方に反射された反
射光L₃のうち最外側の光がドーム部表面より出
射する点Ｐからドーム先端側とされる。但し、ド
ーム部１３の径は小さくまたバラツキが大きいた
め厳密には点Ｐの位置でカツトすることが難かし
いため、Ｐ点を含む近傍部分でカツトすればよ
い。このような拡散面２０を有する発光ダイオー
ド２２は、先端に半球状のドーム部を設けた市販
の発光ダイオード８を購入し、ドーム部１３の上
部をフライス盤等により切削することで容易に得
られるものである。なお、拡散面２０の径は、チ
ツプ取付部１４によつて反射した反射光L₃の全
てをカバーするに十分な大きさとされ、ドーム部
中心Ｏから半導体チツプ９までの距離、魚眼集光
レンズ７の大きさ、チツプ取付部１４の側壁の傾
斜角度等により変化する。

このような構成からなる照明装置において、半
導体チツプ９から出て前方に向う直射光のうち球
帯部２１から外部に出射する光L₄は中心方向に
屈折し、魚眼集光レンズ７の周縁部を照射し、拡
散面２０から出射する光₅は外側に屈折し、魚眼
集光レンズ７の略全面を照射する。一方、半導体
チツプ９から出てチツプ取付部１４の内壁面に当
つて反射し前方に向う反射光L₃は拡散面２０に
よつて外側に屈折、拡散され、魚眼集光レンズ７
の略全面を照射する。そして、直射光L₄はイン
ナーレンズ５を透過することで光軸と略平行な平
行光L₂となり、直射光L₅および反射光L₃は光軸
に対して小角度傾斜した光線となつてインナーレ
ンズ５を透過する。この結果、第５図に示した従
来の発光ダイオード８と比較して近軸光が減少
し、インナーレンズ５の表面から出射する光量を
その全面に亘つて平均化させる。したがつて、前
面レンズ１は明暗差が生じず、均一な明るさで照
明される。

なお、拡散面２０を設けず単に半導体チツプ９
をドーム部１３の中心Ｏに配置すると、該チツプ
９から出た光は屈折せずストレートにドーム部１
３を透過して外部に出射するため、照明装置の前
方に向う光量が著しく減少し、照明効果が低下す
る。また、透明樹脂１２の先端部からドーム部１
３全体を完全に裁断して拡散面２５のみとする
と、球帯部２１から出射する直射光L₄が無くな
るため、均一照明が得られなくなる。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案に係る照明装置によれ
ば、半導体チツプを外気から保護する透明樹脂の
先端部に設けられている半球状ドーム部の上部を
裁断除去し、平坦な拡散面を設けたので、光軸に
近い光を拡散面が効果的に拡散し、前方に向う光
を平均化させる。したがつて、光の指向性が低下
し、前面レンズを全面に亘つて略均一な明るさで
照明でき、照明効果を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る照明装置の一実施例を示
す断面図、第２図は要部拡大図、第３図は照明装
置の従来例を示す断面図、第４図はインナーレン
ズの斜視図、第５図は要部拡大図である。 １……前面レンズ、２……拡散レンズ、３……
灯具ハウジング、５……インナーレンズ、６……
プリント基板、７……魚眼集光レンズ、８，２２
……発光ダイオード、９……半導体チツプ、１２
……透明樹脂、１３……ドーム部、２０……拡散
面、２１……球帯部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 円柱状に形成された透明樹脂の先端部を半球状
   のドーム部とし、その中心より反ドーム部側に離
   れた位置に皿状のチツプ取付部と共に半導体チツ
   プをモールドした発光ダイオードを光源とする照
   明装置において、前記半球状ドーム部のうち前記
   半導体チツプより出射し前記チツプ取付部に当た
   つて反射し前方に向かう反射光のうち最外側の光
   が前記ドーム部表面より出射する点を含む近傍部
   分より外側部分を球面状集光面として残し、中心
   側部分を裁断除去して光軸と直交する平坦な拡散
   面としたことを特徴とする照明装置。