KR101398274B1 - 반사형 ｌｅｄ 조명 장치 - Google Patents

반사형 ｌｅｄ 조명 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101398274B1
KR101398274B1 KR1020127013846A KR20127013846A KR101398274B1 KR 101398274 B1 KR101398274 B1 KR 101398274B1 KR 1020127013846 A KR1020127013846 A KR 1020127013846A KR 20127013846 A KR20127013846 A KR 20127013846A KR 101398274 B1 KR101398274 B1 KR 101398274B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
led
reflection type
reflective
type led
axis direction
Prior art date
Application number
KR1020127013846A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120084773A (ko
Inventor
다다히로 히사노
Original Assignee
도시바 라이텍쿠 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도시바 라이텍쿠 가부시키가이샤 filed Critical 도시바 라이텍쿠 가부시키가이샤
Publication of KR20120084773A publication Critical patent/KR20120084773A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101398274B1 publication Critical patent/KR101398274B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/68—Details of reflectors forming part of the light source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/04—Optical design
    • F21V7/06—Optical design with parabolic curvature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/0008—Reflectors for light sources providing for indirect lighting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • F21Y2105/10—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • F21Y2105/10—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
    • F21Y2105/12—Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements characterised by the geometrical disposition of the light-generating elements, e.g. arranging light-generating elements in differing patterns or densities
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor 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
    • H01L33/48—Semiconductor 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
    • H01L33/483—Containers
    • H01L33/486—Containers adapted for surface mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor 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
    • H01L33/48—Semiconductor 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
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

고 조도이고 광각으로 조사가 가능한 반사형 LED 조명 장치이며, 내부에 출광 방향이 상방을 향하는 포물 곡면의 반사면(2)을 갖고, 또한 상방으로 개구되는 지지체(6)와, 지지체의 반사면의 상방 중앙부에 리드로 당해 반사면을 향해 발광하도록, 또한 1개의 축 X축 방향으로 인접하도록 지지된 2개의 LED 칩(11, 12)을 구비하고, 2개의 LED 칩은 반사면(2)의 포물 곡면의 초점(F)보다도 당해 반사면에 가까운 위치에 위치하고, 또한 반사면의 포물 곡면의 중심(C)으로부터 2개의 LED 칩의 발광부의 중심을 연결하는 X축 방향의 선으로 내리긋는 수직선을, 2개의 LED 칩의 발광면의 법선 방향인 Y축 방향에 대하여 소정 각도 ω만큼 어긋나는 위치 관계로 한 반사형 LED 패키지(1A, 1B)를 2개 준비하고, 2개의 반사형 LED 패키지를 소정 각도 ω만큼 서로 역방향으로 어긋나는 위치 관계로 하여 Y축 방향으로 배열한 반사형 LED 조명 장치(10)를 특징으로 한다.

Description

반사형 ＬＥＤ 조명 장치{REFLECTIVE LED LIGHTING DEVICE}
본 발명은 반사형 LED 조명 장치에 관한 것이다.
종래, 예를 들어 감시 카메라에는 야간 촬상을 위해 카메라의 감시 방향을 조사하기 위해 감시 카메라와 함께 적외광 발광 장치가 장착되는 경우가 많다. 이러한 적외광 발광 장치에는, 저소비 전력인 장점을 살릴 수 있는 적외광 발광의 LED가 이용되고 있다. 그리고, 이러한 적외광 발광 장치에 일반적으로 이용되는 LED는 포탄형 LED이다.
그런데, 포탄형 LED의 경우, 개개의 LED 칩의 발광 강도가 강하지 않기 때문에, 감시 카메라로 야간에 조사 대상물을 선명하게 촬상하는데 필요한 적외광 조도를 얻기 위해서는, 복수 개의 LED 칩을 실장해야 되고, 게다가 주로 감시 카메라로부터 10m까지의 근거리 범위의 감시 카메라에만 채용할 수 있었다.
특허문헌1: 일본 특허 공개 제2004-172579호 공보 특허문헌2: 일본 특허 공개 제2006-093435호 공보 특허문헌3: 특허 제3982635호 공보
본 발명은, 상기 종래의 기술적 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 고 조도이고, 광각으로 조사가 가능한 반사형 LED 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 내부에 출광 방향이 상방을 향하는 포물 곡면의 반사면을 갖고, 또한, 상방으로 개구되는 지지체와, 상기 지지체의 반사면의 상방 중앙부에 리드로 당해 반사면을 향해 발광하도록, 또한 1개의 축 X축 방향에 인접하도록 지지된 2개의 LED 칩을 구비하고, 상기 2개의 LED 칩은 상기 반사면의 포물 곡면의 초점보다 당해 반사면에 가까운 위치에 위치하며, 또한 상기 반사면의 포물 곡면의 중심으로부터 상기 2개의 LED 칩의 발광부의 중심을 연결하는 X축 방향의 선으로 내리긋는 수직선을, 상기 2개의 LED 칩의 발광면의 법선 방향인 Y축 방향에 대하여 소정 각도 ω만큼 서로 역 방향으로 어긋나는 위치 관계로 한 반사형 LED 패키지를 2개 준비하고, 상기 2개의 반사형 LED 패키지를 상기 소정 각도 ω만큼 서로 역방향으로 어긋나는 위치 관계로 해서 상기 Y축 방향으로 배열한 반사형 LED 조명 장치를 특징으로 한다.
상기 반사형 LED 조명 장치에 있어서, 상기 2개의 반사형 LED 패키지를, 각각의 반사면에 의해 반사되어 나가는 광속의 광축이 서로 교차하는 방향으로 배열된 것으로 할 수 있다.
본 발명의 반사형 LED 조명 장치에 의하면, 각 반사형 LED 패키지 본래의 특성인 고휘도 발광과 함께, 초점 어긋남과 조사 축 어긋남에 의해 2개의 LED 칩으로부터의 광 각각의 조사 에리어를 광각화할 수 있고, 중앙부에 어두운 부분을 만들지 않아, 넓은 범위를 고 조도로 조사할 수 있다. 그리고 특히, LED 칩에 적외광 발광인 것을 채용하면, 넓은 범위를 균일하게, 또한 고 조도의 적외광으로 조사할 수 있어, 감시 카메라의 적외 조명으로서 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 반사형 LED 조명 장치의 평면도.
도 2는 상기 제1 실시 형태의 반사형 LED 조명 장치에 사용하는 반사형 LED 패키지의 사시도.
도 3의 (a)는 상기 반사형 LED 패키지의 상면도, 도 3의 (b)는 상기 반사형 LED 패키지의 지지체의 제2 벽면 방향에서 본 측면도, 도 3의 (c)는 상기 반사형 LED 패키지의 지지체의 제1 벽면 방향에서 본 측면도, 도 3의 (d)는 상기 반사형 LED 패키지의 저면도.
도 4는 상기 반사형 LED 패키지의 지지체의 사시도.
도 5는 상기 반사형 LED 패키지의 1조의 리드에 LED 칩을 설치하고, 와이어 본딩한 상태를 도시하는 사시도.
도 6은 상기 반사형 LED 패키지의 회로도.
도 7의 (a)는 상기 반사형 LED 패키지의 X 방향을 따른 수직 단면도, 도 7의 (b)는 상기 반사형 LED 패키지의 Y 방향을 따른 수직 단면도.
도 8의 (a)는 상기 반사형 LED 패키지의 X 방향의 발광 특성, 도 8의 (b)는 상기 반사형 LED 패키지의 Y 방향의 발광 특성, 도 8의 (c)는 상기 반사형 LED 패키지의 X 방향의 발광 특성의 전체도, 도 8의 (d)는 상기 반사형 LED 패키지의 Y 방향의 발광 특성의 전체도.
도 9의 (a)는 상기 제1 실시 형태의 반사형 LED 조명 장치의 X 방향의 발광 특성, 도 9의 (b)는 상기 제1 실시 형태의 반사형 LED 조명 장치의 Y 방향의 발광 특성, 도 9의 (c)는 상기 제1 실시 형태의 반사형 LED 조명 장치의 X 방향의 발광 특성의 전체도, 도 9의 (d)는 상기 제1 실시 형태의 반사형 LED 조명 장치의 Y 방향의 발광 특성의 전체도.
도 10은 본 발명의 발광 특성의 시뮬레이션에 사용한 반사형 LED 패키지의 설명도.
도 11은 본 발명의 발광 특성의 시뮬레이션에 사용한 반사형 LED 패키지의 시뮬레이션 조건의 표.
도 12는 본 발명의 발광 특성의 시뮬레이션에 사용한 반사형 LED 패키지의 시뮬레이션 결과의 표.
도 13은 본 발명의 실시예의 반사형 LED 조명 장치의 발광 특성의 시뮬레이션 결과의 X 방향, Y 방향의 광 출력 특성의 그래프.
도 14는 본 발명의 실시예의 반사형 LED 조명 장치의 발광 상태와 종래의 1칩 반사형 LED 패키지의 발광 상태의 이미지.
도 15는 본 발명의 제2 실시 형태의 반사형 LED 조명 장치의 평면도.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초해서 상세하게 설명한다.
(제1 실시 형태)
본 발명의 제1 실시 형태의 반사형 LED 조명 장치(10)는, 도 1에 도시한 바와 같이, X 방향으로 2개의 LED 칩(11, 12)을 배열해서 탑재하고 있는 반사형 LED 패키지(1A, 1B)를 2개, 후술하는 바와 같이 Y 방향으로 서로 역방향으로 배열해서 회로 기판(100) 상에 실장한 구성이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 각 반사형 LED 패키지(1A, 1B: 이하, 구별할 필요가 없는 경우에는, 반사형 LED 패키지(1)로 대표해서 설명한다)는, 내저부에 포물 곡면의 반사면(2)을 갖는 지지체(6)와, 반사면(2)의 상방 중앙부에서 지지체(6)의 제1 벽면을 향해 수평하게 연장되는 제1 와이어 접속용 아암(7a)을 갖는 제1 인가 리드(7)와, 반사면(2)의 상방 중앙부에서 지지체(6)의 제1 벽면에 대향하는 제2 벽면을 향해 수평하게 각각 연장되는 제1 소자 마운트용 아암(8a) 및 제2 와이어 접속용 아암(8b)을 갖는 중간 리드(8)와, 반사면(2)의 상방 중앙부에서 지지체(6)의 제1 벽면을 향해 수평하게 연장되는 제2 소자 마운트용 아암(9a)을 갖는 제2 인가 리드(9)와, 반사면(2)의 상방 중앙부에서 제1 소자 마운트용 아암(8a)의 선단부에 반사면(2)과 대향해서 탑재되고, 또한 제1 와이어 접속용 아암(7a)과 전기적으로 접속된 적외 발광의 제1 LED 칩(11)과, 반사면(2)의 상방 중앙부에서 제2 소자 마운트용 아암(9a)의 선단부에 반사면(2)과 대향해서 탑재되며, 또한 제2 와이어 접속용 아암(8b)과 전기적으로 접속된 적외 발광의 제2 LED 칩(12)을 구비하고 있다.
즉, 반사형 LED 패킷(1)은, 제1 인가 리드(7)와 제2 인가 리드(9) 사이에, 중간 리드(8)를 개재해서 제1 LED 칩(11)과 제2 LED 칩(12)이 직렬 접속된 구성이다. 도 2에 도시한 반사형 LED 패키지(1)에서는, 제1 와이어 접속용 아암(7a)에 있어서의 반사면(2)의 상방 중앙부에 위치하는 선단부와 제1 LED 칩(11)이, 제1 본딩 와이어(101)에 의해 전기적으로 접속된다. 또한, 제2 와이어 접속용 아암(8b)에 있어서의 반사면(2)의 상방 중앙부에 위치하는 선단부와 제2 LED 칩(12)이, 제2 본딩 와이어(102)에 의해 전기적으로 접속된다.
도 3의 (a) 내지 도 3의 (d)에 도시한 바와 같이, 제1 인가 리드(7)는, 제1 와이어 접속용 아암(7a), 지지체(6)의 벽면을 따라 배치된 광폭 리드 측면부(71) 및 지지체(6)의 하면을 따라 배치된 광폭 리드 하면부(72)를 갖는다. 중간 리드(8)는, 제1 소자 마운트용 아암(8a), 제2 와이어 접속용 아암(8b), 지지체(6)의 벽면을 따라 배치된 광폭 리드 측면부(81) 및 지지체(6)의 하면을 따라 배치된 광폭 리드 하면부(82)를 갖는다. 제2 인가 리드(9)는, 제2 소자 마운트용 아암(9a), 지지체(6)의 벽면을 따라 배치된 광폭 리드 측면부(91) 및 지지체(6)의 하면을 따라 배치된 광폭 리드 하면부(92)를 갖는다. 즉 제1 인가 리드(7), 중간 리드(8) 및 제2 인가 리드(9) 각각은, 기판에 실장할 수 있도록, 지지체(6)의 외측면을 따라 절곡되어 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 지지체(6)는 포물 곡면의 반사면(2)을 둘러싸는 주위의 벽부(3) 중 제1 벽면의 상부에 홈(37, 39a, 39b)이 형성되고, 제1 벽면에 대향하는 제2 벽면의 상부에 홈(38a, 38b, 38c)이 형성된 구조이다. 지지체(6)는 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 수지와 같은 재료로 일체물로서 형성되어 있다. 또한, 지지체(6)의 상면 측에 형성된 포물 곡면에, 은 증착 혹은 알루미늄 증착시킴으로써 반사면(2)이 형성되어 있다. 예를 들어, PEEK 수지가 채용된 지지체(6)의 오목부 저면에 은을 증착시키면, 반사면(2)의 경면 마무리가 양호해진다. 그리고, 후술하는 바와 같이, 이 반사면(2)은 그 포물 곡면의 초점 위치가 제1, 제2 LED 칩(11, 12)의 위치보다 상방으로 소정 거리 δ만큼 어긋나는 위치에 형성되어 있다. 동시에 반사면(2)은, 그 포물 곡면의 중심축이 제1, 제2 LED 칩(11, 12)의 발광면의 법선에 대해 소정 각도만큼 기울어진 자세가 되도록 설정되어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제1 인가 리드(7)의 제1 와이어 접속용 아암(7a)이 홈(37)에 끼워 맞추어져 있다. 중간 리드(8)의 제1 소자 마운트용 아암(8a) 및 제2 와이어 접속용 아암(8b)이, 홈(38a) 및 홈(38b)에 각각 끼워 맞추어져 있다. 제2 인가 리드(9)의 제2 소자 마운트용 아암(9a)이, 홈(39a)에 끼워 맞추어져 있다. 또한, 홈(38c)에 중간 리드(8)의 상변의 일부 위치 고정부(8c)가 끼워 맞추어지고, 홈(39b)에 제2 인가 리드(9)의 상변의 일부 위치 고정부(9b)가 끼워 맞추어져 있다.
또한, 지지체(6)의 홈(37)에서, 제1 인가 리드(7)의 끼워 맞춤 부분의 상면부터 지지체(6)의 상부 테두리면까지의 단차를 막도록 막음부(307)가 형성되어 있다. 마찬가지로, 지지체(6)의 홈(38a 내지 38c)에 있어서, 중간 리드(8)의 끼워 맞춤 부분의 상면부터 지지체(6)의 상부 테두리면까지의 단차를 막도록 막음부(308)가 형성되어 있다. 그리고, 지지체(6)의 홈(39a 내지 39b)에 있어서, 제2 인가 리드(9)의 끼워 맞춤 부분의 상면부터 지지체(6)의 상부 테두리면까지의 단차를 막도록 막음부(309)가 형성되어 있다. 막음부(307 내지 309)는, 예를 들어 UV 경화성 수지를 단차 부분에 채워서 경화시킴으로써 형성된다. 이에 의해, 제1 와이어 접속용 아암(7a), 제1 소자 마운트용 아암(8a), 제2 와이어 접속용 아암(8b) 및 제2 소자 마운트용 아암(9a)의 기초부가 고정된다.
또한, 지지체(6)의 오목부 내에, 예를 들어 양이온 중합형 투명 에폭시 수지 등의 투명 에폭시 수지 혹은 투명 실리콘 수지와 같은 투명 수지(14)를 지지체(6)의 상부 테두리면에 달하는 깊이로 충전해서 경화시킨다. 이에 의해, 제1 LED 칩(11), 제2 LED 칩(12), 제1 와이어 접속용 아암(7a), 제1 소자 마운트용 아암(8a), 제2 와이어 접속용 아암(8b), 제2 소자 마운트용 아암(9a), 제1 본딩 와이어(101) 및 제2 본딩 와이어(102)를 투명 수지(14) 중에 매몰시킨 상태로 고정하고 있다.
제1 LED 칩(11) 및 제2 LED 칩(12)은, 도 5에 도시한 바와 같이, 광을 출사하는 면(출력면)을 지지체(6)의 포물 곡면의 반사면(2)을 향해, 제1 소자 마운트용 아암(8a) 및 제2 소자 마운트용 아암(9a)의 선단부에 각각 탑재된다. 도 5는, 제1 LED 칩(11) 및 제2 LED 칩(12)의 탑재 개소를, 반사면(2) 측에서 본 도면이다. 이 제1, 제2 LED 칩(11, 12)에는, 감시 카메라의 감시 에리어가 중거리 30mm인 경우, 초 고휘도 발광용 42mil 각인 것을 채용하는 것이 바람직하다.
LED 칩의 캐소드 측을 출력면으로 하면, 제1 LED 칩(11) 및 제2 LED 칩(12)의 애노드 측을, 제1 소자 마운트용 아암(8a) 및 제2 소자 마운트용 아암(9a)의 선단부에 각각 접촉시킨다. 그리고, 예를 들어 LED 칩의 캐소드(출력면)에 투명 전극을 배치하고, 제1 LED 칩(11)의 캐소드 측과 제1 와이어 접속용 아암(7a)의 선단부를, 제1 본딩 와이어(101)에 의해 전기적으로 접속시킨다. 또한, 제2 LED 칩(12)의 캐소드 측과 제2 와이어 접속용 아암(8b)의 선단부를, 제2 본딩 와이어(102)에 의해 전기적으로 접속시킨다.
도 3의 (d)에 도시한 바와 같이, 제1 인가 리드(7)의 광폭 리드 하면부(72) 및 제2 인가 리드(9)의 광폭 리드 하면부(92)는 지지체(6)의 하면에 배치되어 있고, 광폭 리드 하면부(72) 및 광폭 리드 하면부(92)가 도 1에 도시한 바와 같이 실장 기판(100) 상의 배선 패턴에 접속하도록 반사형 LED 패키지(1)를 실장 기판(100)에 표면 실장시킨다. 광폭 리드 하면부(72) 및 광폭 리드 하면부(92)와 실장 기판의 접속에는, 예를 들어 땜납 등이 사용 가능하다. 이에 의해, 실장 기판(100) 상의 배선 패턴을 개재해서 제1 인가 리드(7)와 제2 인가 리드(9) 사이에 소정의 전압이 인가된다.
예를 들어, 제1 LED 칩(11) 및 제2 LED 칩(12)이 캐소드 측을 출력면으로 할 경우, 제1 인가 리드(7)에 마이너스 전압을 인가하고, 제2 인가 리드(9)에 플러스 전압을 인가한다. 이 결과, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 인가 리드(7)와 제2 인가 리드(9) 사이에 중간 리드(8)를 개재해서 직렬 접속된 제1 LED 칩(11)과 제2 LED 칩(12)에, 제1 LED 칩(11)과 제2 LED 칩(12)으로부터 광을 출사시키는 구동 전류(I1)가 흐른다.
여기서, 포물 곡면의 반사면(2)과 제1, 제2 LED 칩(11, 12)의 위치 관계는 다음과 같다. 도 7의 (a)의 X 방향의 단면도와 도 7의 (b)의 Y 방향의 단면도에 도시한 바와 같이, 제1, 제2 LED 칩(11, 12)은 직육면체의 지지체(6)의 외측 저면에 평행하게, 따라서 수평 상태로 탑재되어 있다. 그리고, 제1, 제2 LED 칩(11, 12)은 1개의 축, 도시 X축 방향(도 1 내지 도 3 참조)으로 배열하고, 인접면 간에는 약간의 간극(g: 하기 실시예에서는 g=0.1mm)이 있다. 그리고, 제1, 제2 LED 칩(11, 12)은, 반사면(2)의 포물 곡면의 곡면 중심(Cnt)으로부터 상방을 향하는 중심축(C) 상의 초점 위치(F)보다 곡면 중심(Cnt)에 δ(사양에 따라 상이한 치수이지만, 하기의 실시예에서는 초점 거리 f=2.59에 대하여 0.2mm)만큼 가깝게 위치하는 관계가 되도록, 반사면(2)의 위치를 설정하고 있다. 동시에, X축에 수직인 Y축 방향(도 1 내지 도 3 참조)에 있어서, 제1, 제2 LED 칩(11, 12)이 수평인 발광면, 따라서 수직 하방에 적합한 법선(n)에 대하여 Y축 주위에 ω(사양에 따라 상이한 각도이지만, 하기의 실시예에서는 ω=5°)만큼 어긋난 위치에 포물 곡면의 곡면 중심(Cnt)이 오도록 반사면(2)이 형성되어 있다. 따라서, 곡면 중심(Cnt)을 통하는 중심선(C: 광축이기도 하다)은 수직인 법선(n)에 대하여 Y 방향으로 ω만큼 기울어져 있다.
또한, 상기 구성의 반사형 LED 패키지(1)는 2개를 1조로 해서, 도 1에 도시한 바와 같이, Y 방향으로 출력 방향 전방에서 중심축(C)이 교차하도록 서로 역 방향으로 해서 실장 기판(100) 위에 동시에 인접해서 실장함으로써, 본 실시 형태의 반사형 LED 조명 장치(10)가 구성된다.
본 실시 형태의 반사형 LED 조명 장치(10)에 의한 적외광의 출력 형태는 다음과 같다. 우선, 1개의 반사형 LED 패키지(1)에 대해서, 그 광 출력 형태를, 도 8을 사용해서 설명한다. 제1 LED 칩(11)과 제2 LED 칩(12)으로부터 출사된 광(L)은, 도 8의 (a), (b)에 있어서 대부분이 하방을 향하기 때문에, 포물 곡면의 반사면(2)으로 반사된다. 이때, 제1, 제2 LED 칩(11, 12)이 반사면(2)의 포물 곡면의 초점(F) 위치에 있으면 LED 칩(11, 12)으로부터의 광(L)은 거의 평행 광선이 되어 지지체(6)의 상면으로부터 이 상면에 수직인 방향으로 출사된다. 그러나, 본 실시 형태의 경우에는, 제1, 제2 LED 칩(11, 12)이 반사면(2)의 포물 곡면의 초점(F)보다 가까운 위치에 있기 때문에, 초점 어긋남에 의해 이들 LED 칩(11, 12)으로부터의 광(L)은 X, Y 평면 상에서 여러 방향으로 반사되어 LED 패키지(1)의 상면(출력면)으로부터 비교적 광범위하게 퍼진 광으로 출사되고, 제1, 제2 LED 칩(11, 12)의 인접면 간의 간극(g)에 상당하는 바로 위쪽 부분에 줄무늬 형상의 어두운 부분이 나오는 것을 방지할 수 있다[도 8의 (c), (d) 참조]. 동시에, 도 8의 (b), (d)에 도시한 바와 같이, 특히 Y축 방향에서는, 반사면(2)의 포물 곡면의 중심(Cnt)이 LED 칩(11, 12)의 발광면의 법선(n) 방향으로부터 ω만큼 어긋나 있기 때문에, 이들 LED 칩(11, 12)으로부터의 광은 그 광축(C)이 Y축 방향으로 법선(n)에 대하여 ω만큼 기울어진 방향으로 반사되고, 또한 광각의 광(L)으로서 출사된다.
따라서, 상기 광 출력 특성을 갖는 반사형 LED 패키지(1)를 2개, 도 1과 같이 실장 기판(100) 위에 배열해서 실장해서 구성되는 본 실시 형태의 반사형 LED 조명 장치(10)의 광 출력 형태는, 도 9의 (a) 내지 (d)에 도시한 것이 된다. 상술한 바와 같이, 2개의 반사형 LED 패키지(1A, 1B)를 그들의 Y 방향의 중심축(광축: C)이 광 출력면의 전방에서 서로 교차하는 위치 관계로 배열되도록 실장 기판(100) 상에 실장하고 있다. 그리고, 양쪽 반사형 LED 패키지(1A, 1B)는 모두 상기 도 8에 나타낸 형태의 광 출력 특성을 나타내므로, 본 실시 형태의 반사형 LED 조명 장치(10)에서는, 2개의 반사형 LED 패키지(1A, 1B)의 광 출력이 중첩되고, X 방향에서 광각화될 뿐만 아니라, Y 방향에서도 광각화된다. 이 결과로서, 본 실시 형태의 반사형 LED 조명 장치(10)에서는, 반사형 LED 패키지(1A, 1B)의 특성으로서 높은 조도에서의 조명과 동시에, X 방향, Y 방향, 즉 수평각, 상하각 어느 각에서나 광각의 조명이 가능하다. 그리고 이 광 출력 특성에 의해, 적외 발광의 LED 칩을 탑재한 반사형 LED 조명 장치로 구성하고, 감시 카메라용의 적외광 발광 장치로서 이용하는 경우에, LED를 조명등으로서 사용함에도 불구하고, 근거리에 머물지 않고, 중거리 범위나 원거리 범위를 감시하는 감시 카메라를 실현할 수 있다는 이점이 있다.
실시예
도 10에 도시한 바와 같이, 8mm 각의 적외광 발광의 반사형 LED 패키지이며, 지지체(6)의 반사면(2)의 초점 거리 f=2.59에 대하여, 2칩의 적외광 발광의 LED 칩(11, 12)의 발광면과 반사면(2)의 곡면 중심(Cnt)의 거리를 단계적으로 짧게 하고, 각각의 경우의 발광 특성을 시뮬레이션 계산했다. LED 칩(11, 12)의 인접면의 간극 g=0.1mm로 고정시켰다. 이 시뮬레이션 계산의 결과는 도 11의 표 1, 도 12의 표 2에 나타내는 것이다. 즉, 초점(F)의 위치[중심(Cnt)으로부터의 거리=2.59mm]의 위치에 LED 칩(11, 12)을 설치한 통상의 반사형 LED 패키지의 경우, 도 12의 표 2에 나타낸 바와 같이, 2칩 간의 간극 g(=0.1mm)의 영향에 의해, X 방향의 중앙부에 줄무늬 형상으로 어두운 부분(중앙 누락부)이 발생했다. 반사면(2)의 초점(F) 위치로부터 0.1mm 접근한 위치[중심(Cnt)으로부터의 거리=2.49mm]에 LED 칩(11, 12)을 위치시킨 경우에도, 2칩 간의 간극 g의 영향이 남고, X 방향의 중앙부에 중앙 누락부가 발생했다. 이에 대해, 초점(F) 위치로부터 δ=0.2mm 접근한 위치[중심(Cnt)으로부터의 거리=2.39mm]에 LED 칩(11, 12)을 설치한 경우, 2칩 간의 간극 g의 영향이 현저하게 나타나지 않게 되었다. 그리고, 조도의 저하도 허용할 수 있는 범위였다. 또한 X 방향의 조사각도 광각화되는 것이 확인되었다. 그러나, LED 칩(11, 12)을 반사면(2)의 초점(F) 위치로부터 δ=0.3mm를 초과해서 접근할 경우, 2칩 간의 간극 g의 영향은 볼 수 없게 되고, X 방향의 조사각도 광각화되지만, 조도가 지나치게 저하해서 실용적으로 제공할 수 없는 것이 확인되었다. 또한, 도 12의 표 2에서 「10% 각도」란, 피크 출력에 대하여 10% 레벨에 대응하는 각도이다.
이어서, 시뮬레이션 조건(3)의 반사형 LED 패키지 2개를 도 1에 도시한 바와 같이 Y 방향으로 각각의 광 출력축(C)이 서로 교차하는 관계로 Y 방향으로 배열해서 설치된 구성의 반사형 LED 조명 장치(10)에 대해서, 광 출력을 시뮬레이션 계산했다. 이 결과는, 도 13의 (a), (b)의 그래프에 나타내는 것이다. 즉, 도 13의 (a)의 그래프에 도시한 바와 같이, X 방향에 대해서 중앙 누락부가 없고, 30m 에리어의 투광을 가능하게 하는 것이 있었다. 동시에, X 방향의 빔 각은 78°로 광각화되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 도 13의 (b)의 그래프에 도시한 바와 같이, Y 방향에 대해서 빔 각이 51°이며, 목표 각도 50.7°를 초과해서 광각화되는 것을 확인할 수 있었다.
이 시뮬레이션 결과를 근거로 하여, 실시예의 반사형 LED 조명 장치(10)로서, LED 칩:42mil 각을 2개 X 방향으로, 칩 간 극간 g=0.1mm, 칩의 반사면(2)의 초점으로부터의 어긋남 δ=0.2mm, Y 방향의 기울기 ω=5°로 한 것을 발광시켜, 발광 상태를 사진 촬영했다. 그 결과는, 도 14의 (a)에 나타내는 것이다. 이 실시예로부터, 본 발명의 경우, 수평 방향(X 방향), 수직 방향(Y 방향)의 어느 쪽이나 광각화하고, 또한 충분한 광 강도 조사 특성이 얻어지는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 도 14의 (b)는 비교예인 종래의 1칩 반사형 LED 패키지의 발광 상태의 사진으로, 조사 에리어가 거의 정사각형이며, 수평 방향, 수직 방향 모두 협각인 것을 알 수 있다.
(제2 실시 형태)
본 발명의 제1 실시 형태의 반사형 LED 조명 장치(10)에서는, 그에 사용하는 반사형 LED 패키지(1A, 1B) 각각에 탑재하는 제1, 제2 LED 칩(11, 12)을 전기적으로 직렬 접속해서 발광시키는 구성이었지만, 전기적인 접속은 직렬로 제한되지 않는다. 도 15에는, 본 발명의 제2 실시 형태의 반사형 LED 조명 장치(10′)로서, 2개의 반사형 LED 패키지(1A′,1B′) 각각에 탑재하는 제1, 제2 LED 칩(11, 12)을 전기적으로 병렬 접속한 구성의 것을 나타내고 있다. 도 15에 있어서, 8′, 9′는 인가 리드, 8a′는 소자 마운트용 아암, 9a′는 와이어 접속용 아암이다.
이러한 반사형 LED 패키지(1A, 1B)를 채용한 반사형 LED 조명 장치(10′)에 대해서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로 수평 방향, 수직 방향 모두 광각으로 광 조사할 수 있는 반사형 LED 조명 장치를 구성할 수 있다.
(다른 실시 형태)
상기 각 실시 형태에서는, LED 칩(11, 12)으로서 적외 발광 LED 칩을 채용하고, 특히 감시 카메라용 적외광 발광 장치로서 이용하는 반사형 LED 조명 장치(1, 1A)에 대해서 설명했지만, 그 용도는 한정되지 않고, 광각으로 해서 조사 강도가 강한 조명 특성이 필요한 가시광 조명 장치로서 응용될 수 있다. 그리고, 그 경우에는, 용도에 따라 LED 칩의 발광색은 임의로 선택할 수 있다.
L: 광
1, 1A, 1B, 1A′, 1B′: 반사형 LED 패키지
2: 반사면
6: 지지체
7: 인가 리드
7a: 와이어 접속용 아암
8: 중간 리드
8a: 소자 마운트용 아암
8b: 와이어 접속용 아암
8c: 위치 고정부
9: 인가 리드
9a: 소자 마운트용 아암
9b: 위치 고정부
10, 10′: 반사형 LED 조명 장치
11: LED 칩
12: LED 칩

Claims (2)

  1. 반사형 LED 조명 장치로서,
    내부에 출광 방향이 상방을 향하는 포물 곡면의 반사면(2)을 갖고, 또한 상방으로 개구되는 지지체(6)와, 상기 지지체(6)의 반사면(2)의 상방 중앙부에 리드로 당해 반사면을 향해 발광하도록, 또한 1개의 축 X축 방향에 인접하도록 지지된 2개의 LED 칩(11, 12)을 구비하고,
    상기 2개의 LED 칩(11, 12)은 상기 반사면(2)의 포물 곡면의 초점보다도 당해 반사면(2)에 가까운 위치에 위치하고, 또한 상기 2개의 LED 칩의 발광면의 법선 방향을, 상기 반사면(2)의 포물 곡면의 중심으로부터 상기 X축 방향의 선에 내리긋는 수직선에 대해, 상기 수직선 및 상기 X축 방향과 상기 수직선이 직교하는 Y축 방향의 단면 내에서 소정 각도 ω만큼 어긋나는 위치 관계로 한 반사형 LED 패키지를 2개 준비하고,
    상기 2개의 반사형 LED 패키지를, 상기 소정 각도 ω만큼 서로 역방향으로 어긋나는 위치 관계로 해서 상기 Y축 방향으로 배열한 것을 특징으로 하는 반사형 LED 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 2개의 반사형 LED 패키지를, 각각의 반사면에 의해 반사되어 나가는 광속의 광축이 서로 교차하는 방향으로 배열해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 반사형 LED 조명 장치.
KR1020127013846A 2010-02-12 2010-11-10 반사형 ｌｅｄ 조명 장치 KR101398274B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010028758A JP5678434B2 (ja) 2010-02-12 2010-02-12 反射型ｌｅｄ照明装置
JPJP-P-2010-028758 2010-02-12
PCT/JP2010/070052 WO2011099204A1 (ja) 2010-02-12 2010-11-10 反射型ｌｅｄ照明装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120084773A KR20120084773A (ko) 2012-07-30
KR101398274B1 true KR101398274B1 (ko) 2014-05-23

Family

ID=44367497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127013846A KR101398274B1 (ko) 2010-02-12 2010-11-10 반사형 ｌｅｄ 조명 장치

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5678434B2 (ko)
KR (1) KR101398274B1 (ko)
WO (1) WO2011099204A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101944409B1 (ko) 2012-06-08 2019-04-17 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 패키지

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02191379A (ja) * 1988-10-25 1990-07-27 Iwasaki Electric Co Ltd 発光ダイオード
JPH09200604A (ja) * 1996-01-12 1997-07-31 Canon Inc ビデオカメラ及びビデオライト
JP2006005337A (ja) 2004-05-17 2006-01-05 Tabuchi Electric Co Ltd 複合型反射型発光装置
JP2009290008A (ja) 2008-05-29 2009-12-10 Pearl Lighting Co Ltd 反射型発光ダイオード

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10335709A (ja) * 1997-05-29 1998-12-18 Yazaki Corp 発光ダイオードチップのランプハウス
JPH11195307A (ja) * 1997-12-26 1999-07-21 Kyocera Corp Ｌｅｄユニットの照射角度を傾斜させた反射形ｌｅｄ照明装置
JP3891400B2 (ja) * 2001-07-25 2007-03-14 シチズン電子株式会社 発光ダイオード
JP2010010334A (ja) * 2008-06-26 2010-01-14 Kyocera Corp 発光装置及び照明装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02191379A (ja) * 1988-10-25 1990-07-27 Iwasaki Electric Co Ltd 発光ダイオード
JPH09200604A (ja) * 1996-01-12 1997-07-31 Canon Inc ビデオカメラ及びビデオライト
JP2006005337A (ja) 2004-05-17 2006-01-05 Tabuchi Electric Co Ltd 複合型反射型発光装置
JP2009290008A (ja) 2008-05-29 2009-12-10 Pearl Lighting Co Ltd 反射型発光ダイオード

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120084773A (ko) 2012-07-30
WO2011099204A1 (ja) 2011-08-18
JP5678434B2 (ja) 2015-03-04
JP2011166007A (ja) 2011-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1249877B1 (en) Reflective type light-emitting diode
KR101403168B1 (ko) 발광 다이오드를 위한 광학 요소，발광 다이오드，ｌｅｄ­배열 및 ｌｅｄ­배열의 제조 방법
EP1564819B1 (en) Light emitting diode
US20070030676A1 (en) Light-emitting module and light-emitting unit
JP5167099B2 (ja) 照明装置
US8523404B2 (en) LED lighting device with homogeneous light intensity and reduced dazzle action
JP2021072207A (ja) 光源装置
KR100947440B1 (ko) 지향각 변환 렌즈 및 그것을 포함하는 백라이트용 발광장치
KR20130003835A (ko) 카메라 플래시 모듈
KR102412984B1 (ko) 컵들 내의 광 추출 브리지
KR20060104432A (ko) 고휘도 박형 플래시 장치
KR101398274B1 (ko) 반사형 ｌｅｄ 조명 장치
JP2012119340A (ja) 光源ユニット
JP6095440B2 (ja) 照明ランプ、照明装置及び照明ランプの製造方法
KR100939963B1 (ko) 다면 입체방사 발광장치 및 그 제조방법
KR101859148B1 (ko) 리드 프레임 어셈블리 및 그의 발광 칩 어레이 모듈
JP2005196983A (ja) 発光ダイオードを用いた照明器具
US10734364B2 (en) Aligned arrangement of LEDs
TWI524037B (zh) 具有光學透鏡之發光二極體模組（二）
KR101852553B1 (ko) 발광소자 패키지 및 이를 구비한 라이트 유닛
JP2016004697A (ja) 複合部品、面実装複合部品、ｌｅｄランプ及びｌｅｄ照明装置
KR20140077683A (ko) 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 조명 장치
KR101647725B1 (ko) 조명 장치
JP2012174462A (ja) 照明器具
JP2011044499A (ja) 反射型発光ダイオード

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170320

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180320

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190320

Year of fee payment: 6