JPH0837321A - 反射型発光ダイオード - Google Patents
反射型発光ダイオードInfo
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- JPH0837321A JPH0837321A JP6191995A JP19199594A JPH0837321A JP H0837321 A JPH0837321 A JP H0837321A JP 6191995 A JP6191995 A JP 6191995A JP 19199594 A JP19199594 A JP 19199594A JP H0837321 A JPH0837321 A JP H0837321A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 中心軸光度の高い反射型発光ダイオードを提
供する。 【構成】 発光面の中央部に電極が形成された発光素子
１１と、発光面に対向する側に設けられた反射面１４
と、発光素子１１の背面側に設けられた放射面１５と、
反射面１４と放射面１５との間に充填された光透過性材
料１３とを有する反射型発光ダイオードにおいて、反射
面１４が、中心軸Ｚを含む平面において発光面上の電極
が形成されている部分以外の点ｆを焦点とし、点ｆから
発せられた光を中心軸Ｚに対し厳密に平行な光として反
射する放物線のうち、点ｆを通り中心軸Ｚに平行な線と
放物線との交点近傍の点をＸ、点ｆを通り中心軸Ｚに略
垂直な線と放物線との交点をＸ´としたときに、Ｘ−Ｘ
´部分を、中心軸Ｚの回りに回転することにより得られ
る凹面状に形成されていることを特徴とする。
供する。 【構成】 発光面の中央部に電極が形成された発光素子
１１と、発光面に対向する側に設けられた反射面１４
と、発光素子１１の背面側に設けられた放射面１５と、
反射面１４と放射面１５との間に充填された光透過性材
料１３とを有する反射型発光ダイオードにおいて、反射
面１４が、中心軸Ｚを含む平面において発光面上の電極
が形成されている部分以外の点ｆを焦点とし、点ｆから
発せられた光を中心軸Ｚに対し厳密に平行な光として反
射する放物線のうち、点ｆを通り中心軸Ｚに平行な線と
放物線との交点近傍の点をＸ、点ｆを通り中心軸Ｚに略
垂直な線と放物線との交点をＸ´としたときに、Ｘ−Ｘ
´部分を、中心軸Ｚの回りに回転することにより得られ
る凹面状に形成されていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディスプレイやセンサ
等に用いられる発光ダイオードに関するものである。
等に用いられる発光ダイオードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の反射型発光ダイオードについて図
９乃至図１３を参照して説明する。図９は従来の反射型
発光ダイオードの概略正面図、図１０は図９に示す反射
型発光ダイオードのＡ−Ａ矢視方向概略断面図、図１１
は図９に示す反射型発光ダイオードのＢ−Ｂ矢視方向概
略断面図、図１２は図１１のＣ部を拡大したものであ
り、発光素子５１が発した光の光路を説明するための
図、図１３は図９に示す反射型発光ダイオードの点灯状
態を正面から観察したときに視認される光の様子を示す
図である。
９乃至図１３を参照して説明する。図９は従来の反射型
発光ダイオードの概略正面図、図１０は図９に示す反射
型発光ダイオードのＡ−Ａ矢視方向概略断面図、図１１
は図９に示す反射型発光ダイオードのＢ−Ｂ矢視方向概
略断面図、図１２は図１１のＣ部を拡大したものであ
り、発光素子５１が発した光の光路を説明するための
図、図１３は図９に示す反射型発光ダイオードの点灯状
態を正面から観察したときに視認される光の様子を示す
図である。
【０００３】従来の反射型発光ダイオード５０は、図９
乃至図１２に示すように、発光面上の中央部に電極が形
成された発光素子５１と、発光素子５１に電力を供給す
るリードフレーム５２ａ，５２ｂと、光透過性材料５３
と、発光素子５１の発光面と対向する側に設けられた反
射面５４と、発光素子５１の背面側に設けられた放射面
５５と、ワイヤ５６とを有する。発光素子５１は、リー
ドフレーム５２ａの先端部に設けられている。ワイヤ５
６は、一端が発光素子５１の発光面上の中央部に形成さ
れた電極と、他端がリードフレーム５２ｂとそれぞれ電
気的に接続されている。発光素子５１と、リードフレー
ム５２ａ，５２ｂの先端部と、ワイヤ５６とは光透過性
材料５３により一体的に封止されている。反射面５４
は、光透過性材料５３の凸面を鍍金や金属蒸着等により
鏡面加工したものである。反射面５４は、図１２に示す
ように、発光面の中心Ｏを焦点とする放物線Ｎを、発光
素子５１の発光面の中心Ｏを通る中心軸Ｚの回りに回転
することにより得られる回転放物面状に形成されてい
る。放射面５５は、平面状に形成されている。
乃至図１２に示すように、発光面上の中央部に電極が形
成された発光素子５１と、発光素子５１に電力を供給す
るリードフレーム５２ａ，５２ｂと、光透過性材料５３
と、発光素子５１の発光面と対向する側に設けられた反
射面５４と、発光素子５１の背面側に設けられた放射面
５５と、ワイヤ５６とを有する。発光素子５１は、リー
ドフレーム５２ａの先端部に設けられている。ワイヤ５
６は、一端が発光素子５１の発光面上の中央部に形成さ
れた電極と、他端がリードフレーム５２ｂとそれぞれ電
気的に接続されている。発光素子５１と、リードフレー
ム５２ａ，５２ｂの先端部と、ワイヤ５６とは光透過性
材料５３により一体的に封止されている。反射面５４
は、光透過性材料５３の凸面を鍍金や金属蒸着等により
鏡面加工したものである。反射面５４は、図１２に示す
ように、発光面の中心Ｏを焦点とする放物線Ｎを、発光
素子５１の発光面の中心Ｏを通る中心軸Ｚの回りに回転
することにより得られる回転放物面状に形成されてい
る。放射面５５は、平面状に形成されている。
【０００４】上記構成による反射型発光ダイオード５０
は、発光素子５１の発光面に対向する側に反射面５４を
設けたことにより、発光素子５１が発する光の略全光束
の放射方向を制御することができる。また、反射面５４
を、発光素子５１の発光面の中心Ｏを焦点とする回転放
物面状に形成したことにより、発光素子５１から発せら
れた光は、反射面５４上の任意の点において、この点を
通り中心軸Ｚと平行な軸を中心としてこの点から見た発
光素子５１の発光面の立体角に相当する拡がり角度範囲
内に反射され、その後、放射面５５から外部に放射され
る。たとえば、図１２に示す反射面５４上の点Ｐ1 〜Ｐ
5 で反射された光は、各点から見た発光面の立体角α1
〜α5 と同じ拡がり角度範囲で中心軸Ｚと平行な方向に
反射される。これにより、発光素子５１が発する光の略
全光束を、略平行光として前方に放射することができ
る。かかる反射型発光ダイオード５０はセンサ用光源等
に用いることができる。
は、発光素子５１の発光面に対向する側に反射面５４を
設けたことにより、発光素子５１が発する光の略全光束
の放射方向を制御することができる。また、反射面５４
を、発光素子５１の発光面の中心Ｏを焦点とする回転放
物面状に形成したことにより、発光素子５１から発せら
れた光は、反射面５４上の任意の点において、この点を
通り中心軸Ｚと平行な軸を中心としてこの点から見た発
光素子５１の発光面の立体角に相当する拡がり角度範囲
内に反射され、その後、放射面５５から外部に放射され
る。たとえば、図１２に示す反射面５４上の点Ｐ1 〜Ｐ
5 で反射された光は、各点から見た発光面の立体角α1
〜α5 と同じ拡がり角度範囲で中心軸Ｚと平行な方向に
反射される。これにより、発光素子５１が発する光の略
全光束を、略平行光として前方に放射することができ
る。かかる反射型発光ダイオード５０はセンサ用光源等
に用いることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成による反射型発光ダイオード５０では、発光素子５１
の発光面の中央部に電極が形成されており、また、反射
面５４が発光素子５１の発光面の中心Ｏを焦点とする回
転放物面状に形成されているので、反射面５４の周縁部
を除き、発光素子５１が発した光を、厳密な平行光とし
て放射することができない。すなわち、発光素子５１か
ら発せられ、反射面５４上の任意の点で反射された光
は、前述した拡がり角度範囲のうち、この点を通り中心
軸Ｚと平行な軸を中心としてこの点から見た電極の立体
角に相当する角度の範囲内には反射されない。たとえ
ば、図１２に示す反射面５４上の点Ｐ1 〜Ｐ4 で反射さ
れた光は、各点における反射された光の拡がり角度範囲
α1 〜α4 のうち、各点を通り中心軸Ｚと平行な軸を中
心として各点から見た電極の立体角β1 〜β4 と同じ角
度の範囲内には反射されない。但し、点Ｐ5 では、反射
面５４の焦点と点Ｐ5 との間に発光素子５１の発光面が
位置するので、発光素子５１が発した光を厳密な平行光
として反射することができる。さらに、反射面５４と放
射面５５との間は光透過性材料５３で充填されているの
で、中心軸Ｚに対し厳密に平行な方向へ反射された光以
外の光は、放射面５５の界面で中心軸Ｚに対しより大き
な角度方向に屈折され、外部に放射される。したがっ
て、例えば図１２に示す反射面５４上の点Ｐ1 〜Ｐ4 に
おいて、光が反射されない角度範囲β1 〜β4 は、放射
面５５の界面でさらに拡大される。このため、上記構成
による反射型発光ダイオード５０では、厳密な平行光を
反射面５４の大部分から放射することができないので、
発光素子５１が発する光のうち厳密な平行光として放射
する光の効率が低く、したがって、中心軸光度（中心軸
Ｚ上の光度）があまり高くないという問題がある。尚、
この問題は所謂レンズ型発光ダイオードでも生じる。し
かし、レンズ型発光ダイオードは発光素子が発した光を
発光素子から比較的離れた位置に設けられたレンズ面か
ら直接外部に放射するのに対し、上記構成の反射型発光
ダイオードは発光素子が発した光を発光素子に比較的近
い位置に設けられた反射面で反射した後、放射面から外
部に放射する。このため、この問題がより顕著となる。
また、この問題は反射面の直径が小さいものほど顕著に
なる。
成による反射型発光ダイオード５０では、発光素子５１
の発光面の中央部に電極が形成されており、また、反射
面５４が発光素子５１の発光面の中心Ｏを焦点とする回
転放物面状に形成されているので、反射面５４の周縁部
を除き、発光素子５１が発した光を、厳密な平行光とし
て放射することができない。すなわち、発光素子５１か
ら発せられ、反射面５４上の任意の点で反射された光
は、前述した拡がり角度範囲のうち、この点を通り中心
軸Ｚと平行な軸を中心としてこの点から見た電極の立体
角に相当する角度の範囲内には反射されない。たとえ
ば、図１２に示す反射面５４上の点Ｐ1 〜Ｐ4 で反射さ
れた光は、各点における反射された光の拡がり角度範囲
α1 〜α4 のうち、各点を通り中心軸Ｚと平行な軸を中
心として各点から見た電極の立体角β1 〜β4 と同じ角
度の範囲内には反射されない。但し、点Ｐ5 では、反射
面５４の焦点と点Ｐ5 との間に発光素子５１の発光面が
位置するので、発光素子５１が発した光を厳密な平行光
として反射することができる。さらに、反射面５４と放
射面５５との間は光透過性材料５３で充填されているの
で、中心軸Ｚに対し厳密に平行な方向へ反射された光以
外の光は、放射面５５の界面で中心軸Ｚに対しより大き
な角度方向に屈折され、外部に放射される。したがっ
て、例えば図１２に示す反射面５４上の点Ｐ1 〜Ｐ4 に
おいて、光が反射されない角度範囲β1 〜β4 は、放射
面５５の界面でさらに拡大される。このため、上記構成
による反射型発光ダイオード５０では、厳密な平行光を
反射面５４の大部分から放射することができないので、
発光素子５１が発する光のうち厳密な平行光として放射
する光の効率が低く、したがって、中心軸光度（中心軸
Ｚ上の光度）があまり高くないという問題がある。尚、
この問題は所謂レンズ型発光ダイオードでも生じる。し
かし、レンズ型発光ダイオードは発光素子が発した光を
発光素子から比較的離れた位置に設けられたレンズ面か
ら直接外部に放射するのに対し、上記構成の反射型発光
ダイオードは発光素子が発した光を発光素子に比較的近
い位置に設けられた反射面で反射した後、放射面から外
部に放射する。このため、この問題がより顕著となる。
また、この問題は反射面の直径が小さいものほど顕著に
なる。
【０００６】発光素子５１の発光面が縦０．３ｍｍ、横
０．３ｍｍ、反射面５５の直径が５ｍｍ、発光素子５１
の発光面の中央部に形成された電極の直径が０．１ｍｍ
である反射型発光ダイオード５０が、放射面５５から１
ｍ離れた位置に設置された中心軸Ｚと垂直な照射平面に
照射する光の範囲を表１に示す。ここで、反射点位置と
は、発光素子５１が発した光が反射面５４で反射した際
の反射面５４上の位置であり、図１２に示すように、中
心軸Ｚからの距離Ｄで表している。また、光の範囲と
は、中心Ｏ及び反射点を含む平面と発光面との交線上に
ある全ての点のうち、中心軸Ｚに対しその反射点が属す
る側から発せられた光が、その反射点で反射されて照射
平面に照射される範囲である。中心Ｏ及び反射点を含む
平面と発光面との交線上にある全ての点のうち、中心軸
Ｚに対しその反射点が属する側から発せられた光につい
てのみ光の範囲を示したのは、電極にはワイヤ５６がボ
ンディングされているため、たとえば、図１２におい
て、中心Ｏ及び反射点Ｐ1 〜Ｐ 5 を含む平面と発光面と
の交線上にある全ての点のうち、中心軸Ｚに対し右側か
ら発せられた光、特に中心軸Ｚに対し大きな角度方向へ
放射された光の大部分は、ワイヤボンディング部により
遮られるので、反射面５４の中心軸Ｚに対し左側に到達
することができないからである。光の範囲も、反射点位
置と同様に、中心軸Ｚからの距離で表しており、中心軸
Ｚから反射点位置に向かう方向をプラスの方向としてい
る。表１に示すように、照射平面が反射型発光ダイオー
ド５０から十分に離れている場合、中心軸Ｚに近い反射
点から放射された光ほど、中心軸Ｚから離れた位置に照
射される。このため、照射平面における照射パターン
は、照射エリアの中央部に暗部（光があまり照射されて
いない部分）が形成される。
０．３ｍｍ、反射面５５の直径が５ｍｍ、発光素子５１
の発光面の中央部に形成された電極の直径が０．１ｍｍ
である反射型発光ダイオード５０が、放射面５５から１
ｍ離れた位置に設置された中心軸Ｚと垂直な照射平面に
照射する光の範囲を表１に示す。ここで、反射点位置と
は、発光素子５１が発した光が反射面５４で反射した際
の反射面５４上の位置であり、図１２に示すように、中
心軸Ｚからの距離Ｄで表している。また、光の範囲と
は、中心Ｏ及び反射点を含む平面と発光面との交線上に
ある全ての点のうち、中心軸Ｚに対しその反射点が属す
る側から発せられた光が、その反射点で反射されて照射
平面に照射される範囲である。中心Ｏ及び反射点を含む
平面と発光面との交線上にある全ての点のうち、中心軸
Ｚに対しその反射点が属する側から発せられた光につい
てのみ光の範囲を示したのは、電極にはワイヤ５６がボ
ンディングされているため、たとえば、図１２におい
て、中心Ｏ及び反射点Ｐ1 〜Ｐ 5 を含む平面と発光面と
の交線上にある全ての点のうち、中心軸Ｚに対し右側か
ら発せられた光、特に中心軸Ｚに対し大きな角度方向へ
放射された光の大部分は、ワイヤボンディング部により
遮られるので、反射面５４の中心軸Ｚに対し左側に到達
することができないからである。光の範囲も、反射点位
置と同様に、中心軸Ｚからの距離で表しており、中心軸
Ｚから反射点位置に向かう方向をプラスの方向としてい
る。表１に示すように、照射平面が反射型発光ダイオー
ド５０から十分に離れている場合、中心軸Ｚに近い反射
点から放射された光ほど、中心軸Ｚから離れた位置に照
射される。このため、照射平面における照射パターン
は、照射エリアの中央部に暗部（光があまり照射されて
いない部分）が形成される。
【０００７】
【表１】
【０００８】したがって、上記構成による反射型発光ダ
イオード５０をセンサ用光源として用いた場合、検出距
離が長く、また検出物が反射型発光ダイオード５０の中
心軸Ｚ上にあるときに、検出物の寸法が照射エリアの中
央部に形成される暗部以下であると、検出物に光を十分
に照射することができないという問題がある。また、上
記構成による反射型発光ダイオード５０をディスプレイ
用光源として用いた場合、正面から観察したときに、図
１３に示すように、反射面５４の周縁部のみが発光し、
中央部（ハッチングを施した部分）が発光していないよ
うに視認されるという問題がある。
イオード５０をセンサ用光源として用いた場合、検出距
離が長く、また検出物が反射型発光ダイオード５０の中
心軸Ｚ上にあるときに、検出物の寸法が照射エリアの中
央部に形成される暗部以下であると、検出物に光を十分
に照射することができないという問題がある。また、上
記構成による反射型発光ダイオード５０をディスプレイ
用光源として用いた場合、正面から観察したときに、図
１３に示すように、反射面５４の周縁部のみが発光し、
中央部（ハッチングを施した部分）が発光していないよ
うに視認されるという問題がある。
【０００９】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、中心軸光度の高い反射型発光ダイオードを提供
することを目的とするものである。
であり、中心軸光度の高い反射型発光ダイオードを提供
することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の発明の反射型発光ダイオードは、発光
面の中央部に電極が形成された発光素子と、前記発光素
子の前記発光面に対向するように設けられた前記発光素
子が発した光を反射する反射面と、前記発光素子の背面
側に設けられた前記反射面により反射された光を外部に
放射する放射面と、前記反射面と前記放射面との間に充
填された光透過性材料と、を有する反射型発光ダイオー
ドにおいて、前記反射面が、前記発光素子の中心軸を含
む平面において前記発光面上の点であって前記中心軸か
ら左右一方のいずれかにずれた前記電極が形成されてい
る部分以外の点を焦点とし、前記焦点から発せられた光
を前記中心軸上の点に集光する方向に反射する曲線又は
前記焦点から放射された光を前記放射面を含む光学系に
おいて屈折させた後に前記中心軸上の前記点に集光する
方向に反射する曲線のうち、前記焦点を通り前記中心軸
に平行な線と前記曲線との交点近傍の点をＸ、前記焦点
を通り前記中心軸に略垂直な線と前記曲線との交点のう
ち前記中心軸に対し前記焦点が位置する側の交点をＸ´
としたときに、Ｘ−Ｘ´部分を、前記中心軸の回りに回
転することにより得られる凹面状に形成されていること
を特徴とするものである。
に請求項１記載の発明の反射型発光ダイオードは、発光
面の中央部に電極が形成された発光素子と、前記発光素
子の前記発光面に対向するように設けられた前記発光素
子が発した光を反射する反射面と、前記発光素子の背面
側に設けられた前記反射面により反射された光を外部に
放射する放射面と、前記反射面と前記放射面との間に充
填された光透過性材料と、を有する反射型発光ダイオー
ドにおいて、前記反射面が、前記発光素子の中心軸を含
む平面において前記発光面上の点であって前記中心軸か
ら左右一方のいずれかにずれた前記電極が形成されてい
る部分以外の点を焦点とし、前記焦点から発せられた光
を前記中心軸上の点に集光する方向に反射する曲線又は
前記焦点から放射された光を前記放射面を含む光学系に
おいて屈折させた後に前記中心軸上の前記点に集光する
方向に反射する曲線のうち、前記焦点を通り前記中心軸
に平行な線と前記曲線との交点近傍の点をＸ、前記焦点
を通り前記中心軸に略垂直な線と前記曲線との交点のう
ち前記中心軸に対し前記焦点が位置する側の交点をＸ´
としたときに、Ｘ−Ｘ´部分を、前記中心軸の回りに回
転することにより得られる凹面状に形成されていること
を特徴とするものである。
【００１１】請求項２記載の発明の反射型発光ダイオー
ドは、請求項１記載の発明において、前記曲線が放物線
であり、前記放物線の対称軸は、前記中心軸を平行移動
した位置にあることを特徴とするものである。
ドは、請求項１記載の発明において、前記曲線が放物線
であり、前記放物線の対称軸は、前記中心軸を平行移動
した位置にあることを特徴とするものである。
【００１２】請求項３記載の発明の反射型発光ダイオー
ドは、請求項２記載の発明において、前記放射面が、前
記中心軸に垂直な平面状に形成されていることを特徴と
するものである。
ドは、請求項２記載の発明において、前記放射面が、前
記中心軸に垂直な平面状に形成されていることを特徴と
するものである。
【００１３】請求項４記載の発明の反射型発光ダイオー
ドは、請求項１記載の発明において、前記曲線が楕円で
あり、前記楕円の対称軸は、前記中心軸を前記中心軸上
の前記点を中心に回転移動した位置にあることを特徴と
するものである。
ドは、請求項１記載の発明において、前記曲線が楕円で
あり、前記楕円の対称軸は、前記中心軸を前記中心軸上
の前記点を中心に回転移動した位置にあることを特徴と
するものである。
【００１４】請求項５記載の発明の反射型発光ダイオー
ドは、請求項４記載の発明において、前記放射面が、前
記中心軸上の前記点の近傍に形成されていることを特徴
とするものである。
ドは、請求項４記載の発明において、前記放射面が、前
記中心軸上の前記点の近傍に形成されていることを特徴
とするものである。
【００１５】請求項６記載の発明の反射型発光ダイオー
ドは、請求項１記載の発明において、前記放射面が、前
記中心軸に垂直な平面状に形成されたものであり、前記
曲線が、前記焦点から放射された光を前記放射面を含む
光学系において屈折させた後に前記中心軸上の前記点に
集光する方向に反射するものであることを特徴とするも
のである。
ドは、請求項１記載の発明において、前記放射面が、前
記中心軸に垂直な平面状に形成されたものであり、前記
曲線が、前記焦点から放射された光を前記放射面を含む
光学系において屈折させた後に前記中心軸上の前記点に
集光する方向に反射するものであることを特徴とするも
のである。
【００１６】
【作用】請求項１記載の発明の反射型発光ダイオード
は、発光素子の発光面に対向する側に発光素子が発した
光を反射する反射面を設けたことにより、発光素子が発
する光の略全光束の放射方向を制御することができる。
また、発光素子の中心軸を含む平面において発光面上の
点であって中心軸から左右一方のいずれかにずれた電極
が形成されている部分以外の点を焦点とし、焦点から発
せられた光を中心軸上の点に集光する方向に反射する曲
線又は焦点から放射された光を放射面を含む光学系にお
いて屈折させた後に中心軸上の点に集光する方向に反射
する曲線のうち、焦点を通り中心軸に平行な線と曲線と
の交点近傍の点をＸ、焦点を通り中心軸に略垂直な線と
曲線との交点のうち中心軸に対し焦点が位置する側の交
点をＸ´としたときに、Ｘ−Ｘ´部分を、中心軸の回り
に回転することにより得られる凹面状に形成された反射
面を設けたことにより、発光素子の中央部に電極が形成
されていても、発光素子は反射面の焦点位置から光を発
することができる。反射面の焦点位置から発せられた光
のうち、この焦点及び中心軸を含む平面と反射面との交
線上に到達した光は、反射面により、発光素子の中心軸
上の点に集光する方向に反射される。
は、発光素子の発光面に対向する側に発光素子が発した
光を反射する反射面を設けたことにより、発光素子が発
する光の略全光束の放射方向を制御することができる。
また、発光素子の中心軸を含む平面において発光面上の
点であって中心軸から左右一方のいずれかにずれた電極
が形成されている部分以外の点を焦点とし、焦点から発
せられた光を中心軸上の点に集光する方向に反射する曲
線又は焦点から放射された光を放射面を含む光学系にお
いて屈折させた後に中心軸上の点に集光する方向に反射
する曲線のうち、焦点を通り中心軸に平行な線と曲線と
の交点近傍の点をＸ、焦点を通り中心軸に略垂直な線と
曲線との交点のうち中心軸に対し焦点が位置する側の交
点をＸ´としたときに、Ｘ−Ｘ´部分を、中心軸の回り
に回転することにより得られる凹面状に形成された反射
面を設けたことにより、発光素子の中央部に電極が形成
されていても、発光素子は反射面の焦点位置から光を発
することができる。反射面の焦点位置から発せられた光
のうち、この焦点及び中心軸を含む平面と反射面との交
線上に到達した光は、反射面により、発光素子の中心軸
上の点に集光する方向に反射される。
【００１７】請求項２記載の発明の反射型発光ダイオー
ドは、曲線として、対称軸が中心軸を平行移動した位置
にある放物線を用いたことにより、反射面の焦点位置か
ら発せられた光のうち、この焦点及び中心軸を含む平面
と反射面との交線上に到達した光は、反射面により、中
心軸に対し厳密に平行な方向に反射される。尚、中心軸
に対し厳密に平行な光は、中心軸上の無限遠方で集光す
る。
ドは、曲線として、対称軸が中心軸を平行移動した位置
にある放物線を用いたことにより、反射面の焦点位置か
ら発せられた光のうち、この焦点及び中心軸を含む平面
と反射面との交線上に到達した光は、反射面により、中
心軸に対し厳密に平行な方向に反射される。尚、中心軸
に対し厳密に平行な光は、中心軸上の無限遠方で集光す
る。
【００１８】請求項３記載の発明の反射型発光ダイオー
ドは、請求項２記載の発明において、発光素子の中心軸
に垂直な平面状に形成された放射面を用いたことによ
り、反射面から放射された厳密な平行光を放射面の界面
で屈折させることなく外部に放射することができる。
ドは、請求項２記載の発明において、発光素子の中心軸
に垂直な平面状に形成された放射面を用いたことによ
り、反射面から放射された厳密な平行光を放射面の界面
で屈折させることなく外部に放射することができる。
【００１９】請求項４記載の発明の反射型発光ダイオー
ドは、曲線として、対称軸が中心軸を中心軸上の点を中
心に回転移動した位置にある楕円を用いたことにより、
反射面の焦点位置から発せられた光のうち、この焦点及
び中心軸を含む平面と反射面との交線上に到達した光
は、反射面により、この中心軸上の点に集光する方向に
反射される。
ドは、曲線として、対称軸が中心軸を中心軸上の点を中
心に回転移動した位置にある楕円を用いたことにより、
反射面の焦点位置から発せられた光のうち、この焦点及
び中心軸を含む平面と反射面との交線上に到達した光
は、反射面により、この中心軸上の点に集光する方向に
反射される。
【００２０】請求項５記載の発明の反射型発光ダイオー
ドは、請求項４記載の発明において、中心軸上の点の近
傍に放射面を設けたことにより、例えば光ファイバ用光
源に適する。
ドは、請求項４記載の発明において、中心軸上の点の近
傍に放射面を設けたことにより、例えば光ファイバ用光
源に適する。
【００２１】請求項６記載の発明の反射型発光ダイオー
ドは、中心軸に垂直な平面状に形成された放射面を用い
たことにより、反射型発光ダイオードを薄型にすること
ができ、また、放射面に傷が付きにくく且つ塵が溜まり
にくい。また、曲線として、焦点から放射された光をこ
の放射面を含む光学系において屈折させた後に中心軸上
の点に集光する方向に反射するものを用いたことによ
り、発光素子が発した光をこの中心軸上の点に効率よく
集光することができる。
ドは、中心軸に垂直な平面状に形成された放射面を用い
たことにより、反射型発光ダイオードを薄型にすること
ができ、また、放射面に傷が付きにくく且つ塵が溜まり
にくい。また、曲線として、焦点から放射された光をこ
の放射面を含む光学系において屈折させた後に中心軸上
の点に集光する方向に反射するものを用いたことによ
り、発光素子が発した光をこの中心軸上の点に効率よく
集光することができる。
【００２２】
【実施例】以下に本発明の第一実施例について図１乃至
図４を参照して説明する。図１は本発明の第一実施例で
ある反射型発光ダイオードの概略正面図、図２は図１に
示す反射型発光ダイオードのＤ−Ｄ矢視方向概略断面
図、図３は図１に示す反射型発光ダイオードのＥ−Ｅ矢
視方向概略断面図、図４は図３のＦ部を拡大したもので
あり、発光素子１１が発した光の光路を説明するための
図である。
図４を参照して説明する。図１は本発明の第一実施例で
ある反射型発光ダイオードの概略正面図、図２は図１に
示す反射型発光ダイオードのＤ−Ｄ矢視方向概略断面
図、図３は図１に示す反射型発光ダイオードのＥ−Ｅ矢
視方向概略断面図、図４は図３のＦ部を拡大したもので
あり、発光素子１１が発した光の光路を説明するための
図である。
【００２３】本発明の第一実施例である反射型発光ダイ
オード１０は、図１乃至図４に示すように、発光面の中
央部に電極が形成された発光素子１１と、発光素子１１
に電力を供給するリードフレーム１２ａ，１２ｂと、光
透過性材料１３と、発光素子１１の発光面と対向する側
に設けられた反射面１４と、発光素子１１の背面側に設
けられた放射面１５と、ワイヤ１６とを有する。発光素
子１１は、リードフレーム１２ａの先端部に設けられて
いる。ワイヤ１６は、一端が発光素子１１の発光面上の
中央部に形成された電極と、他端がリードフレーム１２
ｂとそれぞれ電気的に接続されている。発光素子１１
と、リードフレーム１２ａ，１２ｂの先端部と、ワイヤ
１６とは光透過性材料１３により一体的に封止されてい
る。反射面１４は、光透過性材料１３の凸面を鍍金や金
属蒸着等により鏡面加工したものである。反射面１４
は、図４に示すように、発光素子１１の発光面上の点で
あって電極が形成されている部分以外にある点ｆを焦点
とする放物線のうち、点ｆを通り発光素子１１の発光面
の中心Ｏを通る中心軸Ｚに平行な線と放物線との交点近
傍の点をＸ、点ｆを通り中心軸Ｚに略垂直な線と放物線
との交点のうち中心軸Ｚに対し点ｆが位置する側の交点
をＸ´としたときに、Ｘ−Ｘ´部分を、中心軸Ｚの回り
に回転することにより得られる凹面状に形成されてい
る。放物線の対称軸Ｈは、中心軸Ｚを平行移動した位置
にある。尚、放物線のＸ−Ｘ´部分を中心軸Ｚの回りに
回転して凹面を形成した場合、中心軸Ｚの近傍に穴がで
きるが、この部分を含む中心軸Ｚ近傍の反射面は、発光
素子１１が発した光を再び発光素子１１のある方向に反
射させてしまうので、有効利用することができない。し
たがって、この部分は凹面と滑らかにつながっていれば
どの様な形状であっても特性上の問題はない。放射面１
５は、中心軸Ｚに垂直な平面状に形成されている。
オード１０は、図１乃至図４に示すように、発光面の中
央部に電極が形成された発光素子１１と、発光素子１１
に電力を供給するリードフレーム１２ａ，１２ｂと、光
透過性材料１３と、発光素子１１の発光面と対向する側
に設けられた反射面１４と、発光素子１１の背面側に設
けられた放射面１５と、ワイヤ１６とを有する。発光素
子１１は、リードフレーム１２ａの先端部に設けられて
いる。ワイヤ１６は、一端が発光素子１１の発光面上の
中央部に形成された電極と、他端がリードフレーム１２
ｂとそれぞれ電気的に接続されている。発光素子１１
と、リードフレーム１２ａ，１２ｂの先端部と、ワイヤ
１６とは光透過性材料１３により一体的に封止されてい
る。反射面１４は、光透過性材料１３の凸面を鍍金や金
属蒸着等により鏡面加工したものである。反射面１４
は、図４に示すように、発光素子１１の発光面上の点で
あって電極が形成されている部分以外にある点ｆを焦点
とする放物線のうち、点ｆを通り発光素子１１の発光面
の中心Ｏを通る中心軸Ｚに平行な線と放物線との交点近
傍の点をＸ、点ｆを通り中心軸Ｚに略垂直な線と放物線
との交点のうち中心軸Ｚに対し点ｆが位置する側の交点
をＸ´としたときに、Ｘ−Ｘ´部分を、中心軸Ｚの回り
に回転することにより得られる凹面状に形成されてい
る。放物線の対称軸Ｈは、中心軸Ｚを平行移動した位置
にある。尚、放物線のＸ−Ｘ´部分を中心軸Ｚの回りに
回転して凹面を形成した場合、中心軸Ｚの近傍に穴がで
きるが、この部分を含む中心軸Ｚ近傍の反射面は、発光
素子１１が発した光を再び発光素子１１のある方向に反
射させてしまうので、有効利用することができない。し
たがって、この部分は凹面と滑らかにつながっていれば
どの様な形状であっても特性上の問題はない。放射面１
５は、中心軸Ｚに垂直な平面状に形成されている。
【００２４】上記構成による反射型発光ダイオード１０
は、発光素子１１が発した光を、発光素子１１の発光面
に対向する側に設けられた反射面１４で反射した後、放
射面１５から外部に放射する。これにより、発光素子１
１が発する光の略全光束の放射方向を制御することがで
きる。
は、発光素子１１が発した光を、発光素子１１の発光面
に対向する側に設けられた反射面１４で反射した後、放
射面１５から外部に放射する。これにより、発光素子１
１が発する光の略全光束の放射方向を制御することがで
きる。
【００２５】また、発光素子１１の発光面上の点であっ
て電極が形成されている部分以外にある点ｆを焦点とす
る放物線のうち、点ｆを通り中心軸Ｚに平行な線と放物
線との交点近傍の点をＸ、点ｆを通り中心軸Ｚに略垂直
な線と放物線との交点のうち中心軸Ｚに対し点ｆが位置
する側の交点をＸ´としたときに、Ｘ−Ｘ´部分を、中
心軸Ｚの回りに回転することにより得られる凹面状に形
成された反射面１４を設けたことにより、発光素子１１
から発せられた光は、反射面１４上の任意の点におい
て、この点を通り中心軸Ｚと平行な軸を中心としてこの
点から見た発光素子１１の発光面の立体角に相当する拡
がり角度範囲内に反射され、その後、放射面１５から外
部に放射される。たとえば、図４に示す反射面１４上の
点Ｐ1 〜Ｐ5 で反射された光は、各点を通り中心軸Ｚと
平行な軸を中心として各点から見た発光面の立体角α1
〜α5 と同じ拡がり角度範囲内に反射される。これによ
り、発光素子５１が発する光の略全光束を、略平行光と
して前方に放射することができる。
て電極が形成されている部分以外にある点ｆを焦点とす
る放物線のうち、点ｆを通り中心軸Ｚに平行な線と放物
線との交点近傍の点をＸ、点ｆを通り中心軸Ｚに略垂直
な線と放物線との交点のうち中心軸Ｚに対し点ｆが位置
する側の交点をＸ´としたときに、Ｘ−Ｘ´部分を、中
心軸Ｚの回りに回転することにより得られる凹面状に形
成された反射面１４を設けたことにより、発光素子１１
から発せられた光は、反射面１４上の任意の点におい
て、この点を通り中心軸Ｚと平行な軸を中心としてこの
点から見た発光素子１１の発光面の立体角に相当する拡
がり角度範囲内に反射され、その後、放射面１５から外
部に放射される。たとえば、図４に示す反射面１４上の
点Ｐ1 〜Ｐ5 で反射された光は、各点を通り中心軸Ｚと
平行な軸を中心として各点から見た発光面の立体角α1
〜α5 と同じ拡がり角度範囲内に反射される。これによ
り、発光素子５１が発する光の略全光束を、略平行光と
して前方に放射することができる。
【００２６】さらに、反射面１４は発光素子１１の発光
面上の電極が形成されている部分以外の部位を焦点とす
るので、中心軸Ｚに対し厳密に平行な光を反射面１４の
大部分から放射することができる。反射型発光ダイオー
ド１０も、図９乃至図１２に示す従来の反射型発光ダイ
オード５０と同様に、発光素子１１から発せられ、反射
面１４上の任意の点で反射された光は、前述した拡がり
角度範囲のうち、この点から見た電極の立体角に相当す
る角度の範囲内には放射されない。たとえば、図４に示
す反射面１４上の点Ｐ1 〜Ｐ4 で反射された光は、各点
において反射された光の拡がり角度範囲α1 〜α4 のう
ち、各点から見た電極の立体角β1 〜β4 と同じ角度の
範囲内には反射されない。しかしながら、上記構成によ
る反射型発光ダイオード１０では、発光素子１１は反射
面１４の焦点、すなわち、点ｆを中心軸Ｚの回りに回転
することにより得られる円上の点から光を発することが
できる。この焦点から発せられた光のうち、この焦点及
び中心軸Ｚを含む平面と反射面１４との交線上に到達し
た光は、反射面１４により、中心軸Ｚと厳密に平行な方
向に反射され、放射面１５に略垂直な角度で入射した
後、放射面１５の界面で屈折することなく、厳密な平行
光として外部に放射される。このように、上記構成によ
る反射型発光ダイオード１０では、反射面１４の略全面
から厳密な平行光が放射されているので、中心軸光度
（中心軸Ｚ上の光度）を向上させることができる。尚、
放射面１５から外部に放射された中心軸Ｚに対し厳密に
平行な光は、中心軸Ｚ上の無限遠方で集光する。
面上の電極が形成されている部分以外の部位を焦点とす
るので、中心軸Ｚに対し厳密に平行な光を反射面１４の
大部分から放射することができる。反射型発光ダイオー
ド１０も、図９乃至図１２に示す従来の反射型発光ダイ
オード５０と同様に、発光素子１１から発せられ、反射
面１４上の任意の点で反射された光は、前述した拡がり
角度範囲のうち、この点から見た電極の立体角に相当す
る角度の範囲内には放射されない。たとえば、図４に示
す反射面１４上の点Ｐ1 〜Ｐ4 で反射された光は、各点
において反射された光の拡がり角度範囲α1 〜α4 のう
ち、各点から見た電極の立体角β1 〜β4 と同じ角度の
範囲内には反射されない。しかしながら、上記構成によ
る反射型発光ダイオード１０では、発光素子１１は反射
面１４の焦点、すなわち、点ｆを中心軸Ｚの回りに回転
することにより得られる円上の点から光を発することが
できる。この焦点から発せられた光のうち、この焦点及
び中心軸Ｚを含む平面と反射面１４との交線上に到達し
た光は、反射面１４により、中心軸Ｚと厳密に平行な方
向に反射され、放射面１５に略垂直な角度で入射した
後、放射面１５の界面で屈折することなく、厳密な平行
光として外部に放射される。このように、上記構成によ
る反射型発光ダイオード１０では、反射面１４の略全面
から厳密な平行光が放射されているので、中心軸光度
（中心軸Ｚ上の光度）を向上させることができる。尚、
放射面１５から外部に放射された中心軸Ｚに対し厳密に
平行な光は、中心軸Ｚ上の無限遠方で集光する。
【００２７】発光素子１１の発光面が縦０．３ｍｍ、横
０．３ｍｍ、反射面１５の直径が５ｍｍ、発光素子１１
の発光面の中央部に形成された電極の直径が０．１ｍｍ
である反射型発光ダイオード１０が、放射面１５から１
ｍ離れた位置に設置された中心軸Ｚと垂直な照射平面に
照射する光の範囲を表２に示す。ここで、反射点位置と
は、発光素子１１が発した光が反射面１４で反射した際
の反射面１４上の位置であり、図４に示すように、中心
軸Ｚからの距離Ｄで表している。また、光の範囲とは、
中心Ｏ及び反射点を含む平面と発光面との交線上にある
全ての点のうち、中心軸Ｚに対しその反射点が属する側
から発せられた光が、その反射点で反射されて照射平面
に照射される範囲である。中心Ｏ及び反射点を含む平面
と発光面との交線上にある全ての点のうち、中心軸Ｚに
対しその反射点が属する側から発せられた光についての
み光の範囲を示したのは、電極にはワイヤ１６がボンデ
ィングされているため、たとえば、図４において、中心
Ｏ及び反射点Ｐ1 〜Ｐ5 を含む平面と発光面との交線上
にある全ての点のうち、中心軸Ｚに対し右側から発せら
れた光、特に中心軸Ｚに対し大きな角度方向へ放射され
た光の大部分は、ワイヤボンディング部により遮られる
ので、反射面１４の中心軸Ｚに対し左側に到達すること
ができないからである。光の範囲も、反射点位置と同様
に、中心軸Ｚからの距離で表しており、中心軸Ｚから反
射点位置に向かう方向をプラスの方向としている。表２
に示す反射点からの光の範囲が示すように、照射平面が
反射型発光ダイオード１０から十分に離れている場合で
も、照射平面における照射パターンは照射エリア全体に
光が照射されているものとなる。
０．３ｍｍ、反射面１５の直径が５ｍｍ、発光素子１１
の発光面の中央部に形成された電極の直径が０．１ｍｍ
である反射型発光ダイオード１０が、放射面１５から１
ｍ離れた位置に設置された中心軸Ｚと垂直な照射平面に
照射する光の範囲を表２に示す。ここで、反射点位置と
は、発光素子１１が発した光が反射面１４で反射した際
の反射面１４上の位置であり、図４に示すように、中心
軸Ｚからの距離Ｄで表している。また、光の範囲とは、
中心Ｏ及び反射点を含む平面と発光面との交線上にある
全ての点のうち、中心軸Ｚに対しその反射点が属する側
から発せられた光が、その反射点で反射されて照射平面
に照射される範囲である。中心Ｏ及び反射点を含む平面
と発光面との交線上にある全ての点のうち、中心軸Ｚに
対しその反射点が属する側から発せられた光についての
み光の範囲を示したのは、電極にはワイヤ１６がボンデ
ィングされているため、たとえば、図４において、中心
Ｏ及び反射点Ｐ1 〜Ｐ5 を含む平面と発光面との交線上
にある全ての点のうち、中心軸Ｚに対し右側から発せら
れた光、特に中心軸Ｚに対し大きな角度方向へ放射され
た光の大部分は、ワイヤボンディング部により遮られる
ので、反射面１４の中心軸Ｚに対し左側に到達すること
ができないからである。光の範囲も、反射点位置と同様
に、中心軸Ｚからの距離で表しており、中心軸Ｚから反
射点位置に向かう方向をプラスの方向としている。表２
に示す反射点からの光の範囲が示すように、照射平面が
反射型発光ダイオード１０から十分に離れている場合で
も、照射平面における照射パターンは照射エリア全体に
光が照射されているものとなる。
【００２８】
【表２】
【００２９】したがって、上記構成による反射型発光ダ
イオード１０を検出距離の長いセンサ用光源として用い
た場合、検出物を反射型発光ダイオード１０の中心軸Ｚ
上に設置したときに、検出物に光を十分に照射すること
ができる。また、上記構成による反射型発光ダイオード
１０をディスプレイ用光源として用いた場合、正面から
観察したときに、反射面１４の全面全体が発光している
ように視認される。
イオード１０を検出距離の長いセンサ用光源として用い
た場合、検出物を反射型発光ダイオード１０の中心軸Ｚ
上に設置したときに、検出物に光を十分に照射すること
ができる。また、上記構成による反射型発光ダイオード
１０をディスプレイ用光源として用いた場合、正面から
観察したときに、反射面１４の全面全体が発光している
ように視認される。
【００３０】本発明の第一実施例によれば、発光素子１
１の発光面に対向する側に発光素子１１が発した光を反
射する反射面１４を設けたことにより、発光素子１１が
発する光の略全光束の放射方向を制御することができ
る。
１の発光面に対向する側に発光素子１１が発した光を反
射する反射面１４を設けたことにより、発光素子１１が
発する光の略全光束の放射方向を制御することができ
る。
【００３１】また、本発明の第一実施例によれば、発光
素子１１の発光面上の点であって電極が形成されている
部分以外にある点ｆを焦点とする放物線のうち、点ｆを
通り中心軸Ｚに平行な線と放物線との交点近傍の点を
Ｘ、点ｆを通り中心軸Ｚに略垂直な線と放物線との交点
のうち中心軸Ｚに対し点ｆが位置する側の交点をＸ´と
したときに、Ｘ−Ｘ´部分を、中心軸Ｚの回りに回転す
ることにより得られる凹面状に形成された反射面１４を
設けたことにより、発光素子１１の発光面の中央部に電
極が形成されていても、発光素子１１は反射面１４の焦
点位置から光を発することができるので、反射面１４の
焦点位置から発せられた光のうち、この焦点及び中心軸
Ｚを含む平面と反射面１４との交線上に到達した光を、
反射面１４により、中心軸Ｚに対し厳密に平行な方向に
反射することができる。したがって、検出距離の長いセ
ンサ用光源に適した中心軸光度の高い反射型発光ダイオ
ードを提供することができる。
素子１１の発光面上の点であって電極が形成されている
部分以外にある点ｆを焦点とする放物線のうち、点ｆを
通り中心軸Ｚに平行な線と放物線との交点近傍の点を
Ｘ、点ｆを通り中心軸Ｚに略垂直な線と放物線との交点
のうち中心軸Ｚに対し点ｆが位置する側の交点をＸ´と
したときに、Ｘ−Ｘ´部分を、中心軸Ｚの回りに回転す
ることにより得られる凹面状に形成された反射面１４を
設けたことにより、発光素子１１の発光面の中央部に電
極が形成されていても、発光素子１１は反射面１４の焦
点位置から光を発することができるので、反射面１４の
焦点位置から発せられた光のうち、この焦点及び中心軸
Ｚを含む平面と反射面１４との交線上に到達した光を、
反射面１４により、中心軸Ｚに対し厳密に平行な方向に
反射することができる。したがって、検出距離の長いセ
ンサ用光源に適した中心軸光度の高い反射型発光ダイオ
ードを提供することができる。
【００３２】さらに、本発明の第一実施例によれば、発
光素子１１の中心軸Ｚに垂直な平面状に形成された放射
面１５を用いたことにより、反射面１４から放射された
厳密な平行光を放射面１５の界面で屈折させることなく
外部に放射することができる。これにより、中心軸光度
を高いものとすることができる。
光素子１１の中心軸Ｚに垂直な平面状に形成された放射
面１５を用いたことにより、反射面１４から放射された
厳密な平行光を放射面１５の界面で屈折させることなく
外部に放射することができる。これにより、中心軸光度
を高いものとすることができる。
【００３３】加えて、本発明の第一実施例によれば、反
射面１４と放射面１５との間に光透過性材料１３を充填
したことにより、リード１２ａ，１２ｂ及びワイヤ１６
が物理的な衝撃によって断線するのを防止することがで
きる。また、発光素子１１の耐侯性が向上するので、寿
命特性が向上する。さらに、発光素子１１内で発する光
を発光素子１１外へ取り出す効率を向上させることがで
きる。
射面１４と放射面１５との間に光透過性材料１３を充填
したことにより、リード１２ａ，１２ｂ及びワイヤ１６
が物理的な衝撃によって断線するのを防止することがで
きる。また、発光素子１１の耐侯性が向上するので、寿
命特性が向上する。さらに、発光素子１１内で発する光
を発光素子１１外へ取り出す効率を向上させることがで
きる。
【００３４】尚、第一実施例では、平面状に形成された
放射面１５を用いたもの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い。たとえば、発光素子１
１が発した光を所定位置に集光する場合、この所定位置
を焦点とする回転楕円面状に形成された放射面を用いて
もよい。
放射面１５を用いたもの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い。たとえば、発光素子１
１が発した光を所定位置に集光する場合、この所定位置
を焦点とする回転楕円面状に形成された放射面を用いて
もよい。
【００３５】また、第一実施例では、反射型発光ダイオ
ード１０単独のもの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い。たとえば、放射面１５の前
方にレンズ等の光学系を設置することにより、発光素子
１１が発した光を所定位置に集光するようにしたもので
あってもよい。
ード１０単独のもの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い。たとえば、放射面１５の前
方にレンズ等の光学系を設置することにより、発光素子
１１が発した光を所定位置に集光するようにしたもので
あってもよい。
【００３６】次に、本発明の第二実施例について図５を
参照して説明する。図５は本発明の第二実施例である反
射型発光ダイオードの概略断面図であり、第一実施例の
図３に相当する図である。
参照して説明する。図５は本発明の第二実施例である反
射型発光ダイオードの概略断面図であり、第一実施例の
図３に相当する図である。
【００３７】図５に示す反射型発光ダイオード２０が本
発明の第一実施例である反射型発光ダイオード１０と異
なる点は、放物線のＸ−Ｘ´部分を中心軸Ｚの回りに回
転することにより得られる凹面状に形成された反射面１
４に代えて反射面２４を用いたこと及び中心軸Ｚに対し
垂直な平面状の放射面１５に代えて放射面２５を用いた
ことである。その他の構成は、反射型発光ダイオード１
０と同様である。尚、反射型発光ダイオード２０におい
て第一実施例である反射型発光ダイオード１０と同一の
機能を有するものには、同一又は対応する符号を付すこ
とにより、その詳細な説明を省略する。
発明の第一実施例である反射型発光ダイオード１０と異
なる点は、放物線のＸ−Ｘ´部分を中心軸Ｚの回りに回
転することにより得られる凹面状に形成された反射面１
４に代えて反射面２４を用いたこと及び中心軸Ｚに対し
垂直な平面状の放射面１５に代えて放射面２５を用いた
ことである。その他の構成は、反射型発光ダイオード１
０と同様である。尚、反射型発光ダイオード２０におい
て第一実施例である反射型発光ダイオード１０と同一の
機能を有するものには、同一又は対応する符号を付すこ
とにより、その詳細な説明を省略する。
【００３８】反射面２４は、図５に示すように、発光素
子１１の発光面上の点であって電極が形成されている部
分以外にある点ｆ1 及び発光素子１１の発光面の中心Ｏ
を通る中心軸Ｚ上の点ｆ2 を焦点とする楕円のうち、点
ｆ1 及び点ｆ2 を通る直線と楕円との交点近傍の点を
Ｘ、点ｆ1 を通り中心軸Ｚに略垂直な線と楕円との交点
のうち中心軸Ｚに対し点ｆ1 が位置する側の交点をＸ´
としたときに、Ｘ−Ｘ´部分を、中心軸Ｚの回りに回転
することにより得られる凹面状に形成されている。楕円
の対称軸Ｈは、中心軸Ｚを中心軸Ｚ上の点ｆ2 を中心に
回転移動した位置にある。尚、楕円のＸ−Ｘ´部分を中
心軸Ｚの回りに回転して凹面を形成した場合、中心軸Ｚ
の近傍に穴ができるが、この部分を含む中心軸Ｚ近傍の
反射面は、発光素子１１が発した光を再び発光素子１１
のある方向に反射させてしまうので、有効利用すること
ができない。したがって、この部分は凹面と滑らかにつ
ながっていればどの様な形状であっても特性上の問題は
ない。放射面２５は、中心軸Ｚ上の点ｆ2 を中心とする
球面状に形成されている。
子１１の発光面上の点であって電極が形成されている部
分以外にある点ｆ1 及び発光素子１１の発光面の中心Ｏ
を通る中心軸Ｚ上の点ｆ2 を焦点とする楕円のうち、点
ｆ1 及び点ｆ2 を通る直線と楕円との交点近傍の点を
Ｘ、点ｆ1 を通り中心軸Ｚに略垂直な線と楕円との交点
のうち中心軸Ｚに対し点ｆ1 が位置する側の交点をＸ´
としたときに、Ｘ−Ｘ´部分を、中心軸Ｚの回りに回転
することにより得られる凹面状に形成されている。楕円
の対称軸Ｈは、中心軸Ｚを中心軸Ｚ上の点ｆ2 を中心に
回転移動した位置にある。尚、楕円のＸ−Ｘ´部分を中
心軸Ｚの回りに回転して凹面を形成した場合、中心軸Ｚ
の近傍に穴ができるが、この部分を含む中心軸Ｚ近傍の
反射面は、発光素子１１が発した光を再び発光素子１１
のある方向に反射させてしまうので、有効利用すること
ができない。したがって、この部分は凹面と滑らかにつ
ながっていればどの様な形状であっても特性上の問題は
ない。放射面２５は、中心軸Ｚ上の点ｆ2 を中心とする
球面状に形成されている。
【００３９】上記構成による反射型発光ダイオード２０
では、発光素子１１の発光面から発せられた光は反射面
２４で反射された後、放射面２５から放射され、点ｆ2
近傍に集光される。特に、反射面２４の焦点、すなわ
ち、点ｆ1 を中心軸Ｚの回りに回転することにより得ら
れる円上の点から発せられた光のうち、この焦点及び中
心軸Ｚを含む平面と反射面２４との交線上に到達した光
は、反射面２４により、点ｆ2 方向に反射される。そし
て、点ｆ2 方向に反射された光は、放射面２５を点ｆ2
を中心とする球面状に形成したことにより、放射面２５
に略垂直な角度で入射するので、放射面２５の界面で屈
折することなく外部に放射され、点ｆ2 に到達する。
では、発光素子１１の発光面から発せられた光は反射面
２４で反射された後、放射面２５から放射され、点ｆ2
近傍に集光される。特に、反射面２４の焦点、すなわ
ち、点ｆ1 を中心軸Ｚの回りに回転することにより得ら
れる円上の点から発せられた光のうち、この焦点及び中
心軸Ｚを含む平面と反射面２４との交線上に到達した光
は、反射面２４により、点ｆ2 方向に反射される。そし
て、点ｆ2 方向に反射された光は、放射面２５を点ｆ2
を中心とする球面状に形成したことにより、放射面２５
に略垂直な角度で入射するので、放射面２５の界面で屈
折することなく外部に放射され、点ｆ2 に到達する。
【００４０】本発明の第二実施例によれば、発光素子１
１の発光面上の点であって電極が形成されている部分以
外にある点ｆ1 及び中心軸Ｚ上の点ｆ2 を焦点とする楕
円のうち、点ｆ1 及び点ｆ2 を通る直線と楕円との交点
近傍の点をＸ、点ｆ1 を通り中心軸Ｚに略垂直な線と楕
円との交点のうち中心軸Ｚに対し点ｆ1 が位置する側の
交点をＸ´としたときに、Ｘ−Ｘ´部分を、中心軸Ｚの
回りに回転することにより得られる凹面状に形成された
反射面２４を設けたことにより、発光素子１１の発光面
の中央部に電極が形成されていても、発光素子１１は反
射面２４の焦点位置から光を発することができるので、
反射面２４の焦点位置から光を発せられた光のうち、こ
の焦点及び中心軸Ｚを含む平面と反射面２４との交線上
に到達した光を、反射面１４により、中心軸Ｚ上の点ｆ
2 に集光する方向に反射することができる。
１の発光面上の点であって電極が形成されている部分以
外にある点ｆ1 及び中心軸Ｚ上の点ｆ2 を焦点とする楕
円のうち、点ｆ1 及び点ｆ2 を通る直線と楕円との交点
近傍の点をＸ、点ｆ1 を通り中心軸Ｚに略垂直な線と楕
円との交点のうち中心軸Ｚに対し点ｆ1 が位置する側の
交点をＸ´としたときに、Ｘ−Ｘ´部分を、中心軸Ｚの
回りに回転することにより得られる凹面状に形成された
反射面２４を設けたことにより、発光素子１１の発光面
の中央部に電極が形成されていても、発光素子１１は反
射面２４の焦点位置から光を発することができるので、
反射面２４の焦点位置から光を発せられた光のうち、こ
の焦点及び中心軸Ｚを含む平面と反射面２４との交線上
に到達した光を、反射面１４により、中心軸Ｚ上の点ｆ
2 に集光する方向に反射することができる。
【００４１】また、本発明の第二実施例によれば、中心
軸Ｚ上の点ｆ2 を中心とする球面状に形成された放射面
２５を設けたことにより、反射面２４から放射された中
心軸Ｚ上の点ｆ2 に集光する光を放射面２５の界面で屈
折させることなく外部に放射することができる。これに
より、中心軸Ｚ上の点ｆ2 に集光する光の照射強度を高
いものとすることができる。
軸Ｚ上の点ｆ2 を中心とする球面状に形成された放射面
２５を設けたことにより、反射面２４から放射された中
心軸Ｚ上の点ｆ2 に集光する光を放射面２５の界面で屈
折させることなく外部に放射することができる。これに
より、中心軸Ｚ上の点ｆ2 に集光する光の照射強度を高
いものとすることができる。
【００４２】次に、本発明の第二実施例の変形例につい
て図６を参照して説明する。図６は本発明の第二実施例
の変形例である反射型発光ダイオードの概略断面図であ
り、第一実施例の図３に相当する図である。
て図６を参照して説明する。図６は本発明の第二実施例
の変形例である反射型発光ダイオードの概略断面図であ
り、第一実施例の図３に相当する図である。
【００４３】図６に示す反射型発光ダイオード２０ａが
本発明の第二実施例である反射型発光ダイオード２０と
異なる点は、点ｆ2 を中心とする球面状に形成された放
射面２５に代えて、点ｆ2 の位置に中心軸Ｚに対し垂直
な平面状に形成された放射面２５ａを用いたことであ
る。その他の構成は、反射型発光ダイオード２０と同様
である。尚、反射型発光ダイオード２０ａにおいて第二
実施例である反射型発光ダイオード２０と同一の機能を
有するものには、同一又は対応する符号を付すことによ
り、その詳細な説明を省略する。
本発明の第二実施例である反射型発光ダイオード２０と
異なる点は、点ｆ2 を中心とする球面状に形成された放
射面２５に代えて、点ｆ2 の位置に中心軸Ｚに対し垂直
な平面状に形成された放射面２５ａを用いたことであ
る。その他の構成は、反射型発光ダイオード２０と同様
である。尚、反射型発光ダイオード２０ａにおいて第二
実施例である反射型発光ダイオード２０と同一の機能を
有するものには、同一又は対応する符号を付すことによ
り、その詳細な説明を省略する。
【００４４】上記構成による反射型発光ダイオード２０
ａでは、発光素子１１の発光面から発せられた光は反射
面２４で反射された後、点ｆ2 近傍に集光され、放射面
２５ａから放射される。特に、反射面２４の焦点、すな
わち、点ｆ1 を中心軸Ｚの回りに回転することにより得
られる円上の点から発せられた光のうち、この焦点及び
中心軸Ｚを含む平面と反射面２４との交線上に到達した
光は、反射面２４により、点ｆ2 方向に反射され、屈折
することなく点ｆ2 に到達する。
ａでは、発光素子１１の発光面から発せられた光は反射
面２４で反射された後、点ｆ2 近傍に集光され、放射面
２５ａから放射される。特に、反射面２４の焦点、すな
わち、点ｆ1 を中心軸Ｚの回りに回転することにより得
られる円上の点から発せられた光のうち、この焦点及び
中心軸Ｚを含む平面と反射面２４との交線上に到達した
光は、反射面２４により、点ｆ2 方向に反射され、屈折
することなく点ｆ2 に到達する。
【００４５】本発明の第二実施例の変形例によれば、放
射面３５を点ｆ2 の位置に中心軸Ｚに対し垂直な平面状
に形成したことにより、反射面２４から放射された中心
軸Ｚ上の点ｆ2 に集光する光を屈折させることなく放射
面２５ａに到達させることができる。これにより、中心
軸Ｚ上の点ｆ2 に集光する光の照射強度を高いものとす
ることができる。本発明の第二実施例の変形例は、特に
光ファイバ用光源に適する。但し、光ファイバ用光源と
して用いる場合、反射面２４で反射された光の点ｆ2 へ
の集光角度を、使用する光ファイバの開口数に応じたも
の（たとえば、光ファイバのグラッド層、ココ層の屈折
率がそれぞれ1.3, 1.5の場合、集光角度は中心軸Ｚに対
し約３０度以内）とする必要がある。その他の効果は、
第二実施例と同様である。
射面３５を点ｆ2 の位置に中心軸Ｚに対し垂直な平面状
に形成したことにより、反射面２４から放射された中心
軸Ｚ上の点ｆ2 に集光する光を屈折させることなく放射
面２５ａに到達させることができる。これにより、中心
軸Ｚ上の点ｆ2 に集光する光の照射強度を高いものとす
ることができる。本発明の第二実施例の変形例は、特に
光ファイバ用光源に適する。但し、光ファイバ用光源と
して用いる場合、反射面２４で反射された光の点ｆ2 へ
の集光角度を、使用する光ファイバの開口数に応じたも
の（たとえば、光ファイバのグラッド層、ココ層の屈折
率がそれぞれ1.3, 1.5の場合、集光角度は中心軸Ｚに対
し約３０度以内）とする必要がある。その他の効果は、
第二実施例と同様である。
【００４６】尚、第二実施例の変形例では、放射面２５
ａを点ｆ2 の位置に形成したもの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い。たとえば、光
ファイバ用光源に用いる場合、光ファイバとの結合に支
障がない範囲であれば、点ｆ2 の位置に形成されていな
くても点ｆ2 付近に形成されていればよい。
ａを点ｆ2 の位置に形成したもの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い。たとえば、光
ファイバ用光源に用いる場合、光ファイバとの結合に支
障がない範囲であれば、点ｆ2 の位置に形成されていな
くても点ｆ2 付近に形成されていればよい。
【００４７】次に、本発明の第三実施例について図７を
参照して説明する。図７は本発明の第三実施例である反
射型発光ダイオードの概略断面図であり、第一実施例の
図３に相当する図である。
参照して説明する。図７は本発明の第三実施例である反
射型発光ダイオードの概略断面図であり、第一実施例の
図３に相当する図である。
【００４８】図７に示す反射型発光ダイオード３０が本
発明の第一実施例である反射型発光ダイオード１０と異
なる点は、放物線のＸ−Ｘ´部分を中心軸Ｚの回りに回
転することにより得られる凹面状に形成された反射面１
４に代えて反射面３４を用いたことである。その他の構
成は、反射型発光ダイオード１０と同様である。尚、反
射型発光ダイオード３０において第一実施例である反射
型発光ダイオード１０と同一の機能を有するものには、
同一又は対応する符号を付すことにより、その詳細な説
明を省略する。
発明の第一実施例である反射型発光ダイオード１０と異
なる点は、放物線のＸ−Ｘ´部分を中心軸Ｚの回りに回
転することにより得られる凹面状に形成された反射面１
４に代えて反射面３４を用いたことである。その他の構
成は、反射型発光ダイオード１０と同様である。尚、反
射型発光ダイオード３０において第一実施例である反射
型発光ダイオード１０と同一の機能を有するものには、
同一又は対応する符号を付すことにより、その詳細な説
明を省略する。
【００４９】反射面３４は、発光面の中心Ｏ1 を通り発
光面に対し垂直な中心軸Ｚを軸として曲線ｆ(x) を回転
することにより得られる凹面状に形成されている。ここ
で、曲線ｆ(x) は、発光素子１１の発光面上の点であっ
て電極が形成されている部分以外の点ｆ3 から発せられ
た光のうち中心軸Ｚに対し外側に０〜９０度の角度を形
成する方向に発せられた光を、放射面１５の界面におい
て屈折させた後に、中心軸Ｚ上にある点ｆ4 に集光する
方向に反射するように設計されている。
光面に対し垂直な中心軸Ｚを軸として曲線ｆ(x) を回転
することにより得られる凹面状に形成されている。ここ
で、曲線ｆ(x) は、発光素子１１の発光面上の点であっ
て電極が形成されている部分以外の点ｆ3 から発せられ
た光のうち中心軸Ｚに対し外側に０〜９０度の角度を形
成する方向に発せられた光を、放射面１５の界面におい
て屈折させた後に、中心軸Ｚ上にある点ｆ4 に集光する
方向に反射するように設計されている。
【００５０】具体的には、図７において、反射面３４の
直径φが５ｍｍ、反射面３４の端縁から放射面１５まで
の距離Ｔｈが１．０ｍｍ、発光素子１１の背面から発光
素子１１の発光面までの距離Ｔｓが０．２８ｍｍ、放射
面１５から点ｆ4 までの距離Ｈが５．０ｍｍである場
合、曲線ｆ(x) は次式で表すことができる。尚、ｆ(x)
はＺ軸上の位置、ｘはＺ軸に垂直なＸ軸上の位置であ
り、Ｚ軸と発光素子１１の背面との交点Ｏ2 を原点とし
ている。 ｆ(x) ＝Ａ0 ｘ0 ＋Ａ1 ｘ1 ＋Ａ2 ｘ2 ＋Ａ3 ｘ3 ＋Ａ
4 ｘ4 ＋Ａ5 ｘ5＋Ａ6 ｘ6 ＋Ａ7 ｘ7 ＋Ａ8 ｘ8 ＋Ａ
9 ｘ9 ＋Ａ10ｘ10 但し、０≦ｘ≦φ／２ Ａ0 ＝−１．５３６５５５１１２４１７ Ａ1 ＝−０．０６８５９４８３１２３０ Ａ2 ＝ ０．５４８２３０６８７４７７ Ａ3 ＝−１．２６４７０７３６０５２１ Ａ4 ＝ ２．８２７００２０４４９１６ Ａ5 ＝−３．８９１７２４５５３１６２ Ａ6 ＝ ３．４１５９９３０１４６４６ Ａ7 ＝−１．９０７８８７９０２３８９ Ａ8 ＝ ０．６５５０８１５３６７５９ Ａ9 ＝−０．１２５８１３０７６８３２ Ａ10＝ ０．０１０３３１３５７７５９
直径φが５ｍｍ、反射面３４の端縁から放射面１５まで
の距離Ｔｈが１．０ｍｍ、発光素子１１の背面から発光
素子１１の発光面までの距離Ｔｓが０．２８ｍｍ、放射
面１５から点ｆ4 までの距離Ｈが５．０ｍｍである場
合、曲線ｆ(x) は次式で表すことができる。尚、ｆ(x)
はＺ軸上の位置、ｘはＺ軸に垂直なＸ軸上の位置であ
り、Ｚ軸と発光素子１１の背面との交点Ｏ2 を原点とし
ている。 ｆ(x) ＝Ａ0 ｘ0 ＋Ａ1 ｘ1 ＋Ａ2 ｘ2 ＋Ａ3 ｘ3 ＋Ａ
4 ｘ4 ＋Ａ5 ｘ5＋Ａ6 ｘ6 ＋Ａ7 ｘ7 ＋Ａ8 ｘ8 ＋Ａ
9 ｘ9 ＋Ａ10ｘ10 但し、０≦ｘ≦φ／２ Ａ0 ＝−１．５３６５５５１１２４１７ Ａ1 ＝−０．０６８５９４８３１２３０ Ａ2 ＝ ０．５４８２３０６８７４７７ Ａ3 ＝−１．２６４７０７３６０５２１ Ａ4 ＝ ２．８２７００２０４４９１６ Ａ5 ＝−３．８９１７２４５５３１６２ Ａ6 ＝ ３．４１５９９３０１４６４６ Ａ7 ＝−１．９０７８８７９０２３８９ Ａ8 ＝ ０．６５５０８１５３６７５９ Ａ9 ＝−０．１２５８１３０７６８３２ Ａ10＝ ０．０１０３３１３５７７５９
【００５１】上記構成による反射型発光ダイオード３０
では、発光素子１１の発光面から発せられた光は反射面
３４で反射された後、放射面１５の界面で屈折すること
により、点ｆ4 近傍に集光される。特に、点ｆ3 を中心
軸Ｚの回りに回転することにより得られる円上の点から
発せられた光のうち、この点及び中心軸Ｚを含む平面と
反射面３４との交線上に到達した光は、反射面３４によ
り反射された後、放射面１５の界面で屈折することによ
り、点ｆ4 に到達する。
では、発光素子１１の発光面から発せられた光は反射面
３４で反射された後、放射面１５の界面で屈折すること
により、点ｆ4 近傍に集光される。特に、点ｆ3 を中心
軸Ｚの回りに回転することにより得られる円上の点から
発せられた光のうち、この点及び中心軸Ｚを含む平面と
反射面３４との交線上に到達した光は、反射面３４によ
り反射された後、放射面１５の界面で屈折することによ
り、点ｆ4 に到達する。
【００５２】本発明の第三実施例によれば、点ｆ3 から
発せられた光を放射面１５の界面で屈折させた後に、点
ｆ4 に集光する方向に反射する曲線ｆ(x) を、中心軸Ｚ
の回りに回転することにより得られる凹面状に形成され
た反射面３４を用いたことにより、発光素子１１から発
せられ、反射面３４で反射された光を、放射面１５の界
面で屈折させることにより、点ｆ4 に効率よく集光する
ことができる。
発せられた光を放射面１５の界面で屈折させた後に、点
ｆ4 に集光する方向に反射する曲線ｆ(x) を、中心軸Ｚ
の回りに回転することにより得られる凹面状に形成され
た反射面３４を用いたことにより、発光素子１１から発
せられ、反射面３４で反射された光を、放射面１５の界
面で屈折させることにより、点ｆ4 に効率よく集光する
ことができる。
【００５３】また、本発明の第三実施例によれば、放射
面１５を中心軸Ｚに垂直な平面状に形成したことによ
り、反射型発光ダイオードを薄型にすることができ、ま
た、放射面に傷が付きにくく且つ塵が溜まりにくいとい
う利点がある。
面１５を中心軸Ｚに垂直な平面状に形成したことによ
り、反射型発光ダイオードを薄型にすることができ、ま
た、放射面に傷が付きにくく且つ塵が溜まりにくいとい
う利点がある。
【００５４】尚、第三実施例では、ｘの範囲が０≦ｘ≦
φ／２である曲線ｆ(x) を中心軸Ｚの回りに回転するこ
とにより得られる凹面状に形成された反射面３４を用い
たものについて説明したが、本発明はこれに限定される
ものではない。点ｆ3 を通り中心軸Ｚに平行な線を中心
軸Ｚの回りに回転することにより得られる円筒が反射面
を切り取る部分、即ち反射面の中央部は、発光素子１１
が発した光を再び発光素子１１のある方向に反射させて
しまうので、有効利用することができない。したがっ
て、この部分の形状は反射面の他の部分と滑らかにつな
がっているものであれば、どの様な形状であっても特性
上問題ない。
φ／２である曲線ｆ(x) を中心軸Ｚの回りに回転するこ
とにより得られる凹面状に形成された反射面３４を用い
たものについて説明したが、本発明はこれに限定される
ものではない。点ｆ3 を通り中心軸Ｚに平行な線を中心
軸Ｚの回りに回転することにより得られる円筒が反射面
を切り取る部分、即ち反射面の中央部は、発光素子１１
が発した光を再び発光素子１１のある方向に反射させて
しまうので、有効利用することができない。したがっ
て、この部分の形状は反射面の他の部分と滑らかにつな
がっているものであれば、どの様な形状であっても特性
上問題ない。
【００５５】次に、本発明の第三実施例の変形例につい
て図８を参照して説明する。図８は本発明の第三実施例
の変形例である反射型発光ダイオードの概略断面図であ
り、第一実施例の図３に相当する図である。
て図８を参照して説明する。図８は本発明の第三実施例
の変形例である反射型発光ダイオードの概略断面図であ
り、第一実施例の図３に相当する図である。
【００５６】図８に示す反射型発光ダイオード３０ａが
本発明の第三実施例である反射型発光ダイオード３０と
異なる点は、放射面１５上に平坦な光透過性強化板３９
を設けたことである。その他の構成は、反射型発光ダイ
オード３０と同様である。尚、反射型発光ダイオード３
０ａにおいて第三実施例である反射型発光ダイオード３
０と同一の機能を有するものには、同一又は対応する符
号を付すことにより、その詳細な説明を省略する。
本発明の第三実施例である反射型発光ダイオード３０と
異なる点は、放射面１５上に平坦な光透過性強化板３９
を設けたことである。その他の構成は、反射型発光ダイ
オード３０と同様である。尚、反射型発光ダイオード３
０ａにおいて第三実施例である反射型発光ダイオード３
０と同一の機能を有するものには、同一又は対応する符
号を付すことにより、その詳細な説明を省略する。
【００５７】光透過性強化板３９は、反射面３４ａと放
射面１５との間に充填された光透過性材料１３と同じ屈
折率を有する。光透過性強化板３９には、ＳｉＯ2 系の
ガラス板が用いられる。
射面１５との間に充填された光透過性材料１３と同じ屈
折率を有する。光透過性強化板３９には、ＳｉＯ2 系の
ガラス板が用いられる。
【００５８】本発明の第三実施例によれば、かかる光透
過性強化板３９を設けたことにより、反射型発光ダイオ
ードの表面強度や耐油性等の向上を図ることができる。
その他の効果は第三実施例と同様である。
過性強化板３９を設けたことにより、反射型発光ダイオ
ードの表面強度や耐油性等の向上を図ることができる。
その他の効果は第三実施例と同様である。
【００５９】尚、発光素子１１の発光面から発せられた
光は反射面３４ａで反射された後、放射面１５の界面で
屈折することなく、光透過性強化板３９の界面に到達
し、その後、光透過性強化板３９の界面で屈折する。し
たがって、反射面３４ａは、放射面１５の界面ではな
く、光透過性強化板３９の界面での屈折を考慮して、発
光素子１１から発せられた光が中心軸Ｚ上の所望の点に
集光するように設計されなければならない。
光は反射面３４ａで反射された後、放射面１５の界面で
屈折することなく、光透過性強化板３９の界面に到達
し、その後、光透過性強化板３９の界面で屈折する。し
たがって、反射面３４ａは、放射面１５の界面ではな
く、光透過性強化板３９の界面での屈折を考慮して、発
光素子１１から発せられた光が中心軸Ｚ上の所望の点に
集光するように設計されなければならない。
【００６０】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、発光素子の発光面に対向する側に発光素子が
発した光を反射する反射面を設けたことにより、発光素
子が発する光の略全光束の放射方向を制御することがで
き、また、発光素子の中心軸を含む平面において発光面
上の点であって中心軸から左右一方のいずれかにずれた
電極が形成されている部分以外の点を焦点とし、焦点か
ら発せられた光を中心軸上の点に集光する方向に反射す
る曲線又は焦点から放射された光を放射面を含む光学系
において屈折させた後に中心軸上の点に集光する方向に
反射する曲線のうち、焦点を通り中心軸に平行な線と曲
線との交点近傍の点をＸ、焦点を通り中心軸に略垂直な
線と曲線との交点のうち中心軸に対し焦点が位置する側
の交点をＸ´としたときに、Ｘ−Ｘ´部分を、中心軸の
回りに回転することにより得られる凹面状に形成された
反射面を設けたことにより、発光素子の中央部に電極が
形成されていても、発光素子は反射面の焦点位置から光
を発することができるので、反射面の焦点位置から発せ
られた光のうち、この焦点及び中心軸を含む平面と反射
面との交線上に到達した光を、中心軸上の点に集光する
方向に反射することができ、これにより、厳密な集光点
における集光効率の高い反射型発光ダイオードを提供す
ることができる。
によれば、発光素子の発光面に対向する側に発光素子が
発した光を反射する反射面を設けたことにより、発光素
子が発する光の略全光束の放射方向を制御することがで
き、また、発光素子の中心軸を含む平面において発光面
上の点であって中心軸から左右一方のいずれかにずれた
電極が形成されている部分以外の点を焦点とし、焦点か
ら発せられた光を中心軸上の点に集光する方向に反射す
る曲線又は焦点から放射された光を放射面を含む光学系
において屈折させた後に中心軸上の点に集光する方向に
反射する曲線のうち、焦点を通り中心軸に平行な線と曲
線との交点近傍の点をＸ、焦点を通り中心軸に略垂直な
線と曲線との交点のうち中心軸に対し焦点が位置する側
の交点をＸ´としたときに、Ｘ−Ｘ´部分を、中心軸の
回りに回転することにより得られる凹面状に形成された
反射面を設けたことにより、発光素子の中央部に電極が
形成されていても、発光素子は反射面の焦点位置から光
を発することができるので、反射面の焦点位置から発せ
られた光のうち、この焦点及び中心軸を含む平面と反射
面との交線上に到達した光を、中心軸上の点に集光する
方向に反射することができ、これにより、厳密な集光点
における集光効率の高い反射型発光ダイオードを提供す
ることができる。
【００６１】請求項２記載の発明によれば、曲線とし
て、対称軸が中心軸を平行移動した位置にある放物線を
用いたことにより、反射面の焦点位置から発せられた光
のうち、この焦点及び中心軸を含む平面と反射面との交
線上に到達した光を、中心軸に対し厳密に平行な方向に
反射することができるので、中心軸光度の高い反射型発
光ダイオードを提供することができる。
て、対称軸が中心軸を平行移動した位置にある放物線を
用いたことにより、反射面の焦点位置から発せられた光
のうち、この焦点及び中心軸を含む平面と反射面との交
線上に到達した光を、中心軸に対し厳密に平行な方向に
反射することができるので、中心軸光度の高い反射型発
光ダイオードを提供することができる。
【００６２】請求項３記載の発明によれば、請求項２記
載の発明において、発光素子の中心軸に垂直な平面状に
形成された放射面を用いたことにより、反射面から放射
された厳密な平行光を放射面の界面で屈折させることな
く外部に放射することができる反射型発光ダイオードを
提供することができる。
載の発明において、発光素子の中心軸に垂直な平面状に
形成された放射面を用いたことにより、反射面から放射
された厳密な平行光を放射面の界面で屈折させることな
く外部に放射することができる反射型発光ダイオードを
提供することができる。
【００６３】請求項４記載の発明によれば、曲線とし
て、対称軸が中心軸を中心軸上の点を中心に回転移動し
た位置にある楕円を用いたことにより、反射面の焦点位
置から発せられた光のうち、この焦点及び中心軸を含む
平面と反射面との交線上に到達した光を、中心軸上の点
に集光する方向に反射することができるので、発光素子
が発した光をこの中心軸上の点に効率よく集光すること
ができる反射型発光ダイオードを提供することができ
る。
て、対称軸が中心軸を中心軸上の点を中心に回転移動し
た位置にある楕円を用いたことにより、反射面の焦点位
置から発せられた光のうち、この焦点及び中心軸を含む
平面と反射面との交線上に到達した光を、中心軸上の点
に集光する方向に反射することができるので、発光素子
が発した光をこの中心軸上の点に効率よく集光すること
ができる反射型発光ダイオードを提供することができ
る。
【００６４】請求項５記載の発明によれば、請求項４記
載の発明において、中心軸上の点の近傍に放射面を設け
たことにより、例えば光ファイバ用光源に適した反射型
発光ダイオードを提供することができる。
載の発明において、中心軸上の点の近傍に放射面を設け
たことにより、例えば光ファイバ用光源に適した反射型
発光ダイオードを提供することができる。
【００６５】請求項６記載の発明によれば、中心軸に垂
直な平面状に形成された放射面を用いたことにより、反
射型発光ダイオードを薄型にすることができ、また、放
射面に傷が付きにくく且つ塵が溜まりにくくすることが
でき、また、曲線として、焦点から放射された光をこの
放射面を含む光学系において屈折させた後に中心軸上の
点に集光する方向に反射するものを用いたことにより、
発光素子が発した光をこの中心軸上の点に効率よく集光
することができる反射型発光ダイオードを提供すること
ができる。
直な平面状に形成された放射面を用いたことにより、反
射型発光ダイオードを薄型にすることができ、また、放
射面に傷が付きにくく且つ塵が溜まりにくくすることが
でき、また、曲線として、焦点から放射された光をこの
放射面を含む光学系において屈折させた後に中心軸上の
点に集光する方向に反射するものを用いたことにより、
発光素子が発した光をこの中心軸上の点に効率よく集光
することができる反射型発光ダイオードを提供すること
ができる。
【図１】本発明の第一実施例である反射型発光ダイオー
ドの概略正面図である。
ドの概略正面図である。
【図２】図１に示す反射型発光ダイオードのＤ−Ｄ矢視
方向概略断面図である。
方向概略断面図である。
【図３】図１に示す反射型発光ダイオードのＥ−Ｅ矢視
方向概略断面図である。
方向概略断面図である。
【図４】図３のＦ部を拡大したものであり、発光素子１
１が発した光の光路を説明するための図である。
１が発した光の光路を説明するための図である。
【図５】本発明の第二実施例である反射型発光ダイオー
ドの概略断面図であり、第一実施例の図３に相当する図
である。
ドの概略断面図であり、第一実施例の図３に相当する図
である。
【図６】本発明の第二実施例の変形例である反射型発光
ダイオードの概略断面図であり、第一実施例の図３に相
当する図である。
ダイオードの概略断面図であり、第一実施例の図３に相
当する図である。
【図７】本発明の第三実施例である反射型発光ダイオー
ドの概略断面図であり、第一実施例の図３に相当する図
である。
ドの概略断面図であり、第一実施例の図３に相当する図
である。
【図８】本発明の第三実施例の変形例である反射型発光
ダイオードの概略断面図であり、第一実施例の図３に相
当する図である。
ダイオードの概略断面図であり、第一実施例の図３に相
当する図である。
【図９】従来の反射型発光ダイオードの概略正面図であ
る。
る。
【図１０】図９に示す反射型発光ダイオードのＡ−Ａ矢
視方向概略断面図である。
視方向概略断面図である。
【図１１】図９に示す反射型発光ダイオードのＢ−Ｂ矢
視方向概略断面図である。
視方向概略断面図である。
【図１２】図１１のＣ部を拡大したものであり、発光素
子５１が発した光の光路を説明するための図である。
子５１が発した光の光路を説明するための図である。
【図１３】図９に示す反射型発光ダイオードの点灯状態
を正面から観察したときに視認される光の様子を示す図
である。
を正面から観察したときに視認される光の様子を示す図
である。
１０，２０，２０ａ，３０ 反射型発光ダイオード １１ 発光素子 １２ａ，１２ｂ リードフレーム １３ 光透過性材料 １４，２４，３４，３４ａ 反射面 １５，２５，２５ａ 放射面 １６ ワイヤ ３９ 光透過性強化板
Claims (6)
- 【請求項１】 発光面の中央部に電極が形成された発光
素子と、前記発光素子の前記発光面に対向するように設
けられた前記発光素子が発した光を反射する反射面と、
前記発光素子の背面側に設けられた前記反射面により反
射された光を外部に放射する放射面と、前記反射面と前
記放射面との間に充填された光透過性材料と、を有する
反射型発光ダイオードにおいて、 前記反射面は、前記発光素子の中心軸を含む平面におい
て前記発光面上の点であって前記中心軸から左右一方の
いずれかにずれた前記電極が形成されている部分以外の
点を焦点とし、前記焦点から発せられた光を前記中心軸
上の点に集光する方向に反射する曲線又は前記焦点から
放射された光を前記放射面を含む光学系において屈折さ
せた後に前記中心軸上の前記点に集光する方向に反射す
る曲線のうち、前記焦点を通り前記中心軸に平行な線と
前記曲線との交点近傍の点をＸ、前記焦点を通り前記中
心軸に略垂直な線と前記曲線との交点のうち前記中心軸
に対し前記焦点が位置する側の交点をＸ´としたとき
に、Ｘ−Ｘ´部分を、前記中心軸の回りに回転すること
により得られる凹面状に形成されていることを特徴とす
る反射型発光ダイオード。 - 【請求項２】 前記曲線は放物線であり、前記放物線の
対称軸は、前記中心軸を平行移動した位置にあることを
特徴とする請求項１記載の反射型発光ダイオード。 - 【請求項３】 前記放射面は、前記中心軸に垂直な平面
状に形成されていることを特徴とする請求項２記載の反
射型発光ダイオード。 - 【請求項４】 前記曲線は楕円であり、前記楕円の対称
軸は、前記中心軸を前記中心軸上の前記点を中心に回転
移動した位置にあることを特徴とする請求項１記載の反
射型発光ダイオード。 - 【請求項５】 前記放射面は、前記中心軸上の前記点の
近傍に形成されていることを特徴とする請求項４記載の
反射型発光ダイオード。 - 【請求項６】 前記放射面は、前記中心軸に垂直な平面
状に形成されたものであり、前記曲線は、前記焦点から
放射された光を前記放射面を含む光学系において屈折さ
せた後に前記中心軸上の前記点に集光する方向に反射す
るものであることを特徴とする請求項１記載の反射型発
光ダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6191995A JPH0837321A (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 反射型発光ダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6191995A JPH0837321A (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 反射型発光ダイオード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0837321A true JPH0837321A (ja) | 1996-02-06 |
Family
ID=16283869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6191995A Pending JPH0837321A (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 反射型発光ダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0837321A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6906459B2 (en) | 1999-12-28 | 2005-06-14 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light emitting diode |
-
1994
- 1994-07-22 JP JP6191995A patent/JPH0837321A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6906459B2 (en) | 1999-12-28 | 2005-06-14 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light emitting diode |
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