JPS61171177A - Led光源体 - Google Patents

Led光源体

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JPS61171177A
JPS61171177A JP60012069A JP1206985A JPS61171177A JP S61171177 A JPS61171177 A JP S61171177A JP 60012069 A JP60012069 A JP 60012069A JP 1206985 A JP1206985 A JP 1206985A JP S61171177 A JPS61171177 A JP S61171177A
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JP
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led
light source
light emitting
light
total reflection
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JP60012069A
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Toru Tejima
透 手島
Hiroo Sakai
酒井 弘生
Hoichiro Kashiwara
柏原 鳳一郎
Osamu Waki
脇 脩
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Stanley Electric Co Ltd
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Stanley Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • H01L33/60Reflective elements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Securing Globes, Refractors, Reflectors Or The Like (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

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〕 本発明は赤外線又は可視光線しEDランプ、車輌用灯具
、各種信号灯、各種表示灯及び情報表示板の光源等に使
用されるLED光源体に関するものである。
〔従来技術〕
LEDを使用したこの種の光源体にあっては種々の構造
のものが公知である。一般的に使用されているLEDは
第7図に示した構造を有している。
即ち、一対のリードフレーム1.2の一方のり一ドフレ
ーム1上にLED素子3をマウントし、該LED素子3
と他方のリードフレーム2とをワイヤ4でボンディング
し、樹脂モールドすることによって丸形レンズ付のしE
D5を形成したものである。このLEDを使用して角形
、つまり四角形状の光源を形成する場合には、第8図に
示したように、例えば4個のLED5a〜5dを隣接状
態に並べて角形面光源と見做した時に、斜線部分が非発
光面6となる。又、第9図に示したように、ドツトマド
リスクの光源として使用する場合には、格子状の遮光枠
7を必要とし、その内側を夫々反射部8として使用する
ようにし、各反射部の略中央部にLED5を取付けるよ
うにしている。尚各LEDは基板9に所定の間隔をもっ
て取付けられている。
このように従来例のLED5は丸形のレンズ部を有して
いるため、LEDから放射する光の形態も円形状となり
、多数のLEDを角形面の光源として使用する場合には
、各LED間の隙間をなくすように隣接した状態で配設
しなければならないが、第8図に示したように4個以上
のLEDを使用すると対角するLED間には大きな隙間
が生じて非発光面6が大きくなり角形面の光源と見做し
得なくなる。従って、対角するLEDの隙間を小さくす
るためにはLED自体を小型化する必要があり、LED
を小型化すると予定された大きさの角形面光源を形成す
るには多数のLEDが必要となり極めて不経済である。
更に、LEDは丸形のレンズ部で形成されており、LE
D素子から放射さる光束全てを丸形のレンズ部で前方に
効果的に導出できないという問題点がある。
又、ドツトマトリクスを構成する場合でも、格子状の遮
光枠を必要とし、該遮光枠の存在で各LEDが仕切られ
ることになり枠の巾が表出するばかりでなく、各LED
が取付けられる反射部に太陽光が当ると疑似点灯現象が
生じ、視認性が悪くなるという問題点も有する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は前記従来例おける問題点、即ち角形面光源を形
成する場合の非発光部発生の問題点及びLED素子から
放射される光束の内、丸形レンズでコントロールできな
い無駄な光束が生ずる点、更にはドツトマトリクス形成
時の遮光枠による問題点を解決しようとするものである
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は前記問題点解決する具体的手段として、LED
素子をリードフレーム又はステムもしくは基板等にマウ
ント及びワイヤー接続し、樹脂モールドしたLEDと・
中心部に貫通孔を有し側面外    5周がテーパ状で
且つ一部がカットされて発光面が角形になる略ホーン状
の全反射レンズとからなり、前記貫通孔に前記LEDを
挿着して合体させたことを特徴とするLED発光体を提
供するものであって、LEDと全反射レンズとを合体さ
せたことによりLED素子から側面側に放射される光束
を全反射レンズのテーパ面で前方に取出し、光束の無駄
をなくすと共に発光面を角形に形成しであるので隣接状
態に複数個並設した場合でも隣接LED間に実質的な非
発光面が生じなくなり、均等な照度の角形面光源が形成
できるのである。
〔実施例〕
次に本発明を図示の実施例により更に詳しく説明する。
尚、従来例と同一部分には同一符号を付してその説明を
省略する。
第1〜4図に示した第1実施例において、5はLEDで
あり、該LEDは従来例と同じように一対のリードフレ
ーム1.2を備えると共にLED素子3がマウントされ
、ワイヤ4がボンディングされた構成になっている。こ
のLED5と組合せて用いられる全反射レンズ11は光
透過性の樹脂で全体形状が略ホーン状に形成され、中心
部に貫通孔12が設けられている。この貫通孔の内径は
前記LED5が略嵌り込む寸法に形成されている。
全反射レンズ11の側面外周は曲面をもったテーパ面1
3に形成され、該テーパ面の一部、即ち発光面側をカッ
トして発光面を略四角形状に形成する。このLED5と
全反射レンズ11との合体は両者を別々に形成し、貫通
孔12内にLED5を挿着するか又は、全反射レンズ1
1を成型する際に型内にLEDを挿着し一体的に成型し
て一個の光源体として形成しても良い。
このように合体されたLED5と全反射レンズ11との
関係において、第2図及び第3図に示した通り、LED
素子3から放射される光束の内、球面部5aでコントロ
ールされたθ1の角度範囲の光束は貫通孔12からその
まま前面に略平行光線として取り出され、LEDの側面
側に放射される光束の角度範囲θ2は全反射レンズ11
のテーパ面13により全反射されて略平行光線となって
前面側に取り出される。従って角形の発光面においては
球面部5aでコントロールされた光束とテーパ面13で
反射した光束とが略均等に取り出されることになり発光
面全体が略均等に光輝することになる。
このように構成されたLED光源体を複数個並設して光
源とする場合には、第4図に示したように、例えば4個
のLED光源体を四角形状に隣接して組合せれば簡単に
角形面光源が形成でき、しかも各LED光源体の発光面
全体が略均等に光輝するので隣接LED光源体間に非発
光面となる隙間が全く生じないのである。
第5図及び第6図に示した第2実施例いにあっては、全
反射レンズの構成が異なるのみでLED5は前記実施例
と同じものが使用される。即ち全反射レンズ11aは5
連一体の全反射レンズであり、5個のLED5が夫々取
付けられる部分に前記実施例と同じように貫通孔12a
、12b。
12c、12d、12eが形成されると共にテーバ面1
3a、13b、13c、13d、13eも夫々形成され
るのである。従ってこの実施例にあっては前記第1実施
例のLED光源体を5個横方向に一連に接続されたよう
な構成となっているのである。
このように複数個の全反射レンズが一連に形成されたも
のにあっては、ドツトマトリクスの光源として用いる場
合に最適である。即ち、一連の全反射レンズ11aに対
応するLED5を長尺の基板14に取付け、該基板には
適宜のコネクター15を設けておき、これを第6図に示
したように複数列隣接させて並べ、箱状9取付枠16に
取付ける。
この取付枠16には前記コネクター15に対応するコネ
クター17及び前記LED5の駆動回路18等の電子部
品が設けである回路基板19が取付けてあり、対応する
コネクター15.17を連結させるだけでドツトマトリ
クスが簡単に形成できるのである。
このように一連の全反射レンズ11aを使用しでも・各
LED5が取付けら7る部分1はチー1<     、
を面138〜13eが設けられているので、各LEDか
ら放射さる光束の内、球面部5aでコントロールされる
光束は全部名貫通孔12a〜12eから前面に取出され
、側面に向う光束は夫々各テーパ面13a〜13eで全
反射されて前面側に取出され、各LED毎に略四角形状
の発光面が形成されるのである。従って全反射レンズ1
1aが一連に形成されていても各LED毎に四角形状の
発光面が独立して形成されることになるので、各LED
毎の遮光枠を全く必要としないのである。いづれの実施
例においても、発光面が角形を呈する全反射レンズを使
用しているので、その発光面を通常のLEDよりもはる
かに大きくすることができると共にその照度も無駄な光
束がなくなるためにアップさせることができる。
〔発明の効果〕 以上説明したように本発明に係るLED光源体は、丸形
のレンズ部を有するLEDと側面がテーパ状で発光面が
角形のホーン状を呈する全反射レンズとを合体させた構
造であるため、LEDから放射される光束で前面側に取
出されない側面方向の光束を前記テーパ面で全反射させ
て角形の発光面を略均等に光輝させ照度アップを図るこ
とができると共に、これらを多数個用いて角形面光源と
する場合にも、隣接LED間に隙間がな(非発光部が生
じなくなり無駄な光束もなくなるので視認性に優れた光
源を形成できるという優れた効果を奏する。
又、全反射レンズを用いることで発光面を大きくするこ
とができ、多数個のLEDを並べて角形面光源とする場
合に、その使用LED数を減せるので消費電力も低減さ
せることができるという優れた効果も奏する。
更に、複数の全反射レンズを一連に形成してドツトマト
リクスの光源を構成した時に、各LEDが取付けられる
部分の側面がテーパ面となっており、各LED毎にテー
パ面で全反射するため個々のしEDが独立した角形の発
光面となり、隣接同志で別体の遮光枠等を必要としない
ばかりでなく、太陽光等は入射角度にもよるが発光面で
反射してしまいテーパ面にまで届かないので疑似点灯現
象が生じなくなり、それによっても視認性が大になると
いう種々の優れた効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る第1実施例のLED光源体の斜視
図、第2図は第1図の■−■線に沿う断面図、第3図は
第1図の■−■線に沿う断面図、第4図は同LED光源
体を複数個隣接状態に並べて角形面光源とした場合の平
面図、第5図は本発明に係る第2実施例のLED光源体
の斜視図、第6図は同LED光源体を複数個使用してド
ツトマトリクスを形成した場合の斜視図、第7図は従来
例のLED側面図、第8図は同LEDを複数個使用して
角形面光源とした場合の平面図である。 1.2・・・リードフレーム 3・・・LED素子4・
・・ワイヤー      5・・・LEDll、11a
・・・全反射レンズ 12.12a〜12e・・・貫通孔 13.13a〜13e・・・テーバ面 14・・・基板    15.17−・・コネクター1
6・・・取付枠   18・・・駆動回路19・・・回
路基板 第1図    第2図 第3図   第4図 第5図 第6図 手続ネ甫正書(方式) 昭和60年5月ノア日 1、事件の表示 昭和60年 特 許 願 第12069号2、発明の名
称 LED光源体 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 氏名(名称)   (230)スタンレー電気株式会社
4、代理人 住 所  〒107東京都港区南青山−丁目1番1号5
、補正命令の日付() (発送日)昭和60年4月30日 7、補正の内容 (1)本願明細書、第11頁、第11行目の「平面図」
と「である。」との間に「、第9図は同LEDを多数個
使用してドツトマトリクスを形成した場合の一部断面斜
視図」を挿入する。 以  上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)LED素子をリードフレーム又はステムもしくは
    基板等にマウント及びワイヤー接続し、樹脂モールドし
    たLEDと、中心部に貫通孔を有し側面外周がテーパ状
    で且つ一部がカットされて発光面が角形になる略ホーン
    状の全反射レンズとからなり、前記貫通孔に前記LED
    を挿着して合体させ、前記カットされた角形の側面を隣
    接状態にして複数個並べて角形面光源としたことを特徴
    とするLED光源体。
  2. (2)全反射レンズを複数個隣接状態に一体的に形成し
    たことを特徴とする前記1項記載のLED光源体。
JP60012069A 1985-01-25 1985-01-25 Led光源体 Granted JPS61171177A (ja)

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JP60012069A JPS61171177A (ja) 1985-01-25 1985-01-25 Led光源体

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JPH0436589B2 JPH0436589B2 (ja) 1992-06-16

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